WO2001095417A1 - Systeme d'alimentation en combustible d'une pile a combustible et corps mobile - Google Patents

Systeme d'alimentation en combustible d'une pile a combustible et corps mobile Download PDF

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Syuji Hirakata
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Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to a fuel supply system for a fuel cell and a moving body, and more particularly, to a fuel supply system for a fuel cell, which is related to supply of fuel to be supplied to a fuel cell or raw fuel for producing fuel to be supplied to a fuel cell. And moving objects. Background art
  • a configuration in which hydrogen is mounted as fuel for a fuel cell for example, a configuration in which a storage tank provided with a hydrogen storage alloy is mounted on a vehicle and hydrogen as fuel to be supplied to the fuel cell is stored in the hydrogen storage alloy. It is known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2000-088196). By adopting such a configuration, it is possible to further improve safety when hydrogen is mounted on a vehicle that is a moving body.
  • the fuel supply system for a fuel cell of the present invention and the moving body using the fuel supply system of the present invention solve these problems, and include a fuel or a fuel tank for an apparatus having a fuel cell including a fuel such as hydrogen and the above-mentioned raw fuel.
  • the aim was to improve safety when refueling, and the following configuration was adopted. Disclosure of the invention
  • a first fuel supply system for a fuel cell according to the present invention is a fuel supply system for a fuel cell for supplying fuel supplied to the fuel cell or raw fuel for producing fuel supplied to the fuel cell,
  • the fuel cell The fuel cell
  • replenishing means for performing the replenishment by connecting to the storage means When replenishing the storage means with the fuel or the raw fuel, replenishing means for performing the replenishment by connecting to the storage means;
  • Fuel cell operating state determination means for determining whether the fuel cell is in a state of generating power
  • a supply prohibition means for prohibiting a start of supply of the fuel or the raw fuel from the supply means to the storage means.
  • the gist is to provide.
  • the fuel supply system for a fuel cell includes: a fuel cell; and storage means for storing fuel to be supplied to the fuel cell or raw fuel for generating fuel to be supplied to the fuel cell. And When replenishing the storage means with the fuel or the raw fuel, a replenishment means is connected to the storage means. At that time, it is determined whether the fuel cell is in a state of generating power, and it is determined that the fuel cell is in a state of generating power. When the setting is made, the start of the supply of the fuel or the raw fuel from the supply means to the storage means is prohibited.
  • a first moving body of the present invention is a moving body equipped with a fuel cell and using electric energy generated by the fuel cell as a driving energy source for movement,
  • Storage means for storing fuel to be supplied to the fuel cell, or raw fuel for producing fuel to be supplied to the fuel cell;
  • Fuel cell operating state determination means for determining whether the fuel cell is in a state of generating power
  • the fuel cell operating state determination means determines that the fuel cell is in a state in which power generation is performed, the fuel cell operating state determination means outputs a signal from a predetermined replenishing device provided outside the moving body to replenish the fuel or the raw fuel. Replenishment prohibition means for prohibiting the start of replenishment of the fuel or the raw fuel to the storage means;
  • the gist is to provide.
  • the first moving body of the present invention configured as described above generates fuel to be supplied to a fuel cell that generates electric energy, which is driving energy for movement, or fuel to be supplied to the fuel cell.
  • Storage means for storing raw fuel to be converted. It is determined whether or not the fuel cell is in a state of generating power, and if it is determined that the fuel cell is in a state of generating power, the fuel cell or the raw fuel is supplied to the outside of the moving body to replenish the fuel or the raw fuel. The supply of the fuel or the raw fuel from the predetermined replenishing device provided to the storage means is prohibited.
  • the fuel supply control method of the present invention is a fuel supply control method for controlling an operation of supplying fuel to be supplied to a fuel cell or raw fuel for producing fuel to be supplied to the fuel cell,
  • step (b) In the step (a), when it is determined that the fuel cell is in a state of generating power, the fuel cell is provided together with the fuel cell to store the fuel or the raw fuel. Prohibiting the storage means from starting to supply the fuel or the raw fuel.
  • the first moving body of the present invention it is determined that the fuel cell is in a state of generating power.
  • the start of replenishment of the fuel or the raw fuel to the storage means is prohibited, so that the fuel or raw fuel is not replenished during the power generation of the fuel cell, and the safety during the power generation of the fuel cell is not performed.
  • the determination as to whether or not the fuel cell is in a state of generating power is based on whether or not an instruction regarding the start of the fuel cell is input, in addition to whether or not the fuel cell is actually generating power. You can also do it.
  • Input means for inputting an instruction relating to the start of operation of the fuel cell, and an instruction relating to the stop of operation of the fuel cell,
  • the fuel cell operating state determination means when the operation start of the fuel cell is instructed via the input means, and thereafter, when the operation stop of the fuel cell is not instructed via the input means, It may be determined that the fuel cell is in a state of generating power.
  • Input means for inputting an instruction relating to the start of operation of the fuel cell, and an instruction relating to the stop of operation of the fuel cell,
  • the fuel cell operating state determining means is instructed to start operating the fuel cell via the input means, and thereafter, instructed to stop operating the fuel cell via the input means. When it is not, it may be determined that the fuel cell is in a state of generating power.
  • the fuel cell further includes voltage detection means for detecting an output voltage
  • the supply prohibition unit may be configured such that the output voltage detected by the voltage unit is equal to or higher than a predetermined value even when the fuel cell operating state determination unit determines that the fuel cell is not in a state of performing power generation. In some cases, the start of replenishment of the fuel or the raw fuel may be prohibited.
  • the fuel cell further includes voltage detection means for detecting an output voltage
  • the supply prohibition unit may be configured such that the output voltage detected by the voltage unit is equal to or higher than a predetermined value even when the fuel cell operating state determination unit determines that the fuel cell is not in a state of performing power generation. In some cases, the start of replenishment of the fuel or the raw fuel may be prohibited.
  • the fuel or the original Prohibiting the start of refueling can further improve safety. For example, in a fuel cell, even if an instruction to stop the operation of the fuel cell is input and the supply of the fuel gas and the oxidizing gas is stopped, the electrochemical supply is continued until the gas already supplied to the fuel cell is consumed. The reaction proceeds. Even when it is determined that the fuel cell is not in the state of generating power by inputting an instruction related to the shutdown of the fuel cell, as described above, the fuel or the raw fuel remains as long as the electrochemical reaction proceeds to some extent. Start of replenishment As a result, fuel supply is not performed when an undesired output voltage is generated.
  • Another energy source different from the fuel cell for generating driving energy for moving the moving body is Another energy source different from the fuel cell for generating driving energy for moving the moving body
  • Drive inhibition determining means for determining whether or not the drive of the other energy source is prohibited
  • the replenishment prohibiting means may include, when the fuel cell operating state determining means determines that the fuel cell is in a state of generating electric power, the driving prohibition determining means may include a method for driving the other energy source. When it is determined that the fuel supply is not prohibited, the start of replenishment of the fuel or the raw fuel to the storage means may be prohibited.
  • a fuel supply system for a fuel cell according to a second aspect of the present invention is a fuel supply system for a fuel cell, which supplies fuel supplied to the fuel cell or raw fuel for producing fuel supplied to the fuel cell,
  • the fuel cell The fuel cell
  • replenishing means for performing the replenishment by connecting to the storage means When replenishing the storage means with the fuel or the raw fuel, replenishing means for performing the replenishment by connecting to the storage means;
  • Refueling state determining means for determining whether the fuel or the raw fuel has been replenished from the replenishing means to the storage means
  • the refueling state determination means determines that the fuel or the raw fuel has been replenished.
  • a power generation prohibiting means for prohibiting the start of power generation in the fuel cell.
  • the fuel supply system for a fuel cell includes a fuel cell and a storage unit that stores a fuel suitable for the fuel cell or a raw fuel for generating fuel to be supplied to the fuel cell. And When replenishing the storage means with the fuel or the raw fuel, a replenishment means is connected to the storage means. In this way, it is determined whether the fuel or the raw fuel has been replenished from the replenishing means to the storage means, and if it is determined that the fuel or the raw fuel has been replenished, the fuel cell Prohibit the start of power generation in.
  • a second moving body of the present invention is a moving body equipped with a fuel cell and using electric energy generated by the fuel cell as a driving energy source for movement,
  • Storage means for storing fuel to be supplied to the fuel cell, or raw fuel for producing fuel to be supplied to the fuel cell;
  • Refueling state determination means It is determined whether or not the fuel or the raw fuel has been supplied to the storage unit from a predetermined replenishing device provided outside the moving body for replenishing the fuel or the raw fuel.
  • a power generation prohibition means for prohibiting a start of power generation in the fuel cell is provided.
  • the second moving body of the present invention configured as described above generates fuel to be supplied to a fuel cell that generates electric energy, which is driving energy for movement, or fuel to be supplied to the fuel cell.
  • the 'fuel cell operation control method of the present invention comprises:
  • the fuel or the raw fuel is provided to the fuel cell and is stored in a storage unit that stores fuel to be supplied to the fuel cell or raw fuel that generates fuel to be supplied to the fuel cell. Determining whether replenishment has been provided;
  • the gist is to provide.
  • the movement prohibiting means for prohibiting the movement of the moving body. May be further provided.
  • the storage means comprises:
  • the fuel cell may store hydrogen as a fuel to be supplied to the fuel cell, and may further include a hydrogen storage alloy for storing the hydrogen.
  • the storage means may store hydrogen which is a fuel supplied to the fuel cell, and include a hydrogen storage alloy for storing the hydrogen. .
  • the fuel cell and the storage means may be a moving body using electric energy generated by the fuel cell as driving energy for movement. It may be mounted.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating the overall configuration of the electric vehicle # 0.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the single cell 38.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the state of the electric vehicle 10 and the hydrogen supply device.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the appearance of the connector receiving section 40.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a main part of the hydrogen supply device 80.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a fuel supply processing routine.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a fuel cell start-up processing routine.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of an electric vehicle 10 as one embodiment of the present invention.
  • the electric vehicle 10 includes a fuel tank 20, a fuel cell 30, a connector receiving section 40, a control section 50, and further has a predetermined vehicle structure such as a motor 70.
  • a predetermined vehicle structure such as a motor 70.
  • the fuel tank 20 stores hydrogen gas supplied from the outside, and supplies hydrogen gas to the fuel cell 30 as necessary.
  • the fuel tank 20 is provided with a hydrogen storage alloy therein, and is configured to store hydrogen gas by storing the hydrogen storage alloy in the hydrogen storage alloy.
  • the amount of hydrogen that can be stored the amount of heat generated when storing hydrogen, the amount of heat required for releasing hydrogen, and the pressure required for handling are different.
  • alloys that can be filled with hydrogen at a relatively low temperature (below 100 ° C) and low pressure (below 1 O kg / cm 2 ) for example, titanium-based alloys). Alloy or rare earth alloy).
  • the fuel tank 20 includes a hydrogen gas introduction path 47 for supplying hydrogen gas into the fuel tank 20 and hydrogen gas extracted from the hydrogen storage alloy in the fuel tank 20 using a fuel cell.
  • a fuel supply path 22 for leading to 30 is connected.
  • the electric vehicle 10 is supplied with hydrogen gas from a predetermined hydrogen supply device provided outside, and the hydrogen gas supplied from the hydrogen supply device is supplied to the connector receiving portion 40.
  • the fuel gas is supplied into the fuel tank 20 via the hydrogen gas introduction path 47 and is stored in the fuel tank 20 by being stored in the hydrogen storage alloy.
  • the hydrogen gas released from the hydrogen storage alloy in the fuel tank 20 is supplied to the fuel cell 30 as a fuel gas via the fuel supply path 22.
  • the fuel supply passage 22 is provided with a valve 22A.
  • This valve 2 2 A 0, and the open / close state is controlled by the control unit 50.
  • the open state of the valve 22 A By adjusting the open state of the valve 22 A, the amount of fuel gas supplied to the fuel cell 30 can be increased or decreased, whereby the amount of power generated by the fuel cell 30 is controlled.
  • a humidifier 66 is provided in the fuel supply path 22 to humidify the fuel gas passing through the fuel supply path 22.
  • the fuel gas is humidified by using a porous membrane. That is, by separating the fuel gas supplied from the fuel tank 20 from the hot water under a predetermined pressure by the porous membrane, a predetermined amount of steam is transferred from the hot water side to the fuel gas side through the porous membrane. And supply.
  • the warm water used for humidification for example, cooling water for the fuel cell 30 can be mentioned.
  • the fuel cell 30 of the present embodiment is a polymer electrolyte fuel cell as described later, and circulates cooling water around the fuel cell in order to maintain the operating temperature in a temperature range of 80 to 100 ° C. I have.
  • the warm water heated by the fuel cell 30 can be used for humidifying the fuel gas.
  • the storage of hydrogen in the fuel tank 20 is performed by causing the hydrogen storage alloy of the fuel tank 20 to store hydrogen, and heat is generated at that time. Therefore, the fuel tank 20 is provided with a heat exchange section 26 as a structure for discharging heat generated when storing hydrogen.
  • the heat exchange part 26 is formed by a cooling water passage 45 for circulating cooling water therein, and the cooling water passage 45 is open at the connector receiving part 40. That is, the end of the cooling water channel 45 forms the water flow path connecting portion 42 in the connector receiving portion 40. Further, the cooling water channel 45 becomes the cooling water channel 43 after forming the heat exchange part 26 of the fuel tank 20, and the end of the cooling water channel 43 forms a water flow path connecting portion 44 to form a connector.
  • the receiving part 40 is open.
  • the cooling water is introduced into the heat exchange unit 26 through the water flow path connection unit 42, and exchanges heat with the hydrogen storage alloy.
  • the rejected water is discharged to the outside through the water flow path connecting portion 44, and by removing the heat from the fuel tank 20 in this way, the operation of storing hydrogen is promoted, and the fuel tank 20 is undesired. To prevent the temperature from rising.
  • the cooling water passage 45 and the cooling water passage 43 are branched at predetermined positions, and these branched flow passages are piped into the fuel cell 30 to be provided inside the fuel cell 30.
  • the heat exchanging part 39 is formed by these, and in the heat exchanging part 39, these flow paths are connected.
  • a switching valve for switching the flow path is provided at a position where the flow path branches from the cooling water paths 45 and 43 to the heat exchange section 39 side.
  • a switching valve 42 A is provided at a branch point of the cooling water channel 45, and a switching valve 44 A is provided at a branch point of the cooling water channel 43.
  • the cooling water flows between the external fuel supply device side connected via the connector receiving portion 40 and the heat exchange portion 26 side.
  • the switching valves 42A and 44A are controlled, and the flow path leading to the heat exchange part 39 is closed.
  • the open / close state of the switching valves 42 A and 44 A is controlled, and the flow forming the heat exchange section 26 is controlled.
  • the passage and the passage forming the heat exchange section 39 communicate with each other.
  • the cooling water circulates between the heat exchange unit 26 provided in the fuel tank 20 and the heat exchange unit 39 provided in the fuel cell 30.
  • the cooling water passing through the heat exchange section 39 is By performing heat exchange with the battery 30, the operating temperature of the fuel cell 30 is maintained in the temperature range of 80 to 100 ° C, and the cooling water itself rises in temperature. Also fuel In tank 20, it is necessary to apply heat from the outside in order to extract the hydrogen occluded in the hydrogen storage alloy, but the cooling water heated in heat exchange section 39 must be introduced into heat exchange section 26. Thus, a necessary amount of heat is given to the fuel tank 20 so that hydrogen can be taken out, and accordingly, the temperature of the cooling water passing through the heat exchange section 26 decreases. In this way, the cooling water circulates between the heat exchanging section 39 and the heat exchanging section 26 so that the heat generated in the fuel cell 30 can be used in the fuel tank 20.
  • a pump 29 is provided in the cooling water channel 45, and the pump 29 circulates the cooling water in the cooling water channel 45 and the flow path connected thereto under the control of the control unit 50. Let it.
  • the fuel tank 20 when storing hydrogen in the hydrogen storage alloy, the fuel tank 20 is cooled by circulating cooling water in the cooling water passage 45, but a fluid other than water is circulated. In this case, cooling may be performed. Further, the cooling of the fuel tank 20 may be performed by air cooling.
  • the heating device 25 is provided in the fuel tank 20.
  • the heating device 25 is a device for heating the fuel tank 20.
  • the heat generated in the fuel cell 30 is used when extracting the hydrogen stored in the hydrogen storage alloy provided in the fuel tank 20.
  • the heating device 25 is used to heat the fuel tank 20.
  • the heating device 25 may be configured by, for example, a heater, and may perform heating using electric power supplied from a secondary battery of the electric vehicle 10 which will be described later.
  • the heating device 25 is connected to the control unit 50, and by controlling the heating state by the control unit 50, it is possible to secure heat required for extracting desired hydrogen.
  • the heating device 25 may generate heat by a combustion reaction.
  • the hydrogen extracted from the fuel tank 20 or after being discharged from the fuel cell 30 The fuel exhaust gas described above can be used as fuel for combustion.
  • the fuel tank 20 is further provided with a hydrogen remaining amount monitor 27.
  • the hydrogen remaining amount monitor 27 calculates the amount of hydrogen supplied from the fuel tank 20 to the fuel cell 30 and the supply time.Based on this value, the control unit 50 controls the fuel tank. Calculate the remaining hydrogen at 20.
  • the amount of hydrogen supplied from the fuel tank 20 to the fuel cell 30 can be measured directly by measuring the flow rate of hydrogen gas passing through the fuel supply path 22 or indirectly based on the output from the fuel cell 30. It can also be estimated.
  • the control unit 50 allows the vehicle user to recognize the remaining amount. And outputs a signal to a predetermined warning device provided in. In this way, by informing the user that the remaining amount of hydrogen is low, the user is prompted to supply hydrogen.
  • the fuel tank 20 is provided with a hydrogen filling amount monitor 28.
  • the hydrogen filling amount monitor 28 is configured as a pressure sensor, and detects when a sufficient amount of hydrogen is stored in the hydrogen storage alloy when the hydrogen storage alloy in the fuel tank 20 stores hydrogen. Put out.
  • filling hydrogen that is, when storing hydrogen in the hydrogen storage alloy
  • the inside of the fuel tank 20 is pressurized to a predetermined pressure by supplying hydrogen from outside, but a sufficient amount of hydrogen is stored in the hydrogen storage alloy.
  • the pressure in the fuel tank 20 increases. Therefore, by providing a pressure sensor in the fuel tank 20 and detecting the increase in the pressure, it can be known that a sufficient amount of hydrogen has been charged.
  • the hydrogen filling amount monitor 28 is connected to the control unit 50, and a signal related to the end of the hydrogen filling operation is input to the control unit 50.
  • the fuel cell 30 is a solid polymer electrolyte fuel cell, and has a stack structure in which a plurality of unit cells 38, which are constituent units, are stacked.
  • the fuel cell 30 receives the supply of a fuel gas composed of hydrogen on the anode side and the supply of an oxidizing gas containing oxygen on the cathode side to obtain an electromotive force by the following electrochemical reaction. . H 2 ⁇ 2 H + + 2 e "... (1)
  • Equation (1) shows the reaction on the anode side of the fuel cell
  • equation (2) shows the reaction on the force side of the fuel cell
  • equation (3) shows the reaction occurring in the entire cell.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a single cell 38 constituting the fuel cell 30.
  • the unit cell 38 is composed of an electrolyte membrane 31, an anode 32 and a power source 33, and separators 34 and 35.
  • the anode 32 and the force sword 33 are gas diffusion electrodes having a sandwich structure with the electrolyte membrane 31 interposed therebetween.
  • the separators 34 and 35 form a flow path for the fuel gas and the oxidizing gas between the anode 32 and the power source 33 while further sandwiching the sandwich structure from both sides.
  • a fuel gas flow path 34 P is formed between the anode 32 and the separator 34, and an oxidizing gas flow path 35 P is formed between the power source 33 and the separator 35.
  • the flow path is formed only on one side in Fig. 2, but ribs are actually formed on both sides, and the fuel gas flow between the anode 32 and one side is actual.
  • a passage 34P is formed, and the other surface forms an oxidizing gas passage 35P with the cathode 33 provided in the adjacent single cell.
  • the separators 34 and 35 form a gas flow path between the gas diffusion electrodes and separate the flow of fuel gas and oxidizing gas between adjacent single cells.
  • the electrolyte membrane 31 is a proton-conductive ion-exchange membrane formed of a solid polymer material, for example, a fluorine-based resin, and shows good electric conductivity in a wet state.
  • a Nafion membrane manufactured by DuPont
  • the surface of the electrolyte membrane 31 is coated with platinum as a catalyst or an alloy composed of platinum and another metal.
  • a carbon powder supporting platinum or an alloy composed of platinum and another metal is prepared, and the carbon powder supporting the catalyst is dispersed in an appropriate organic solvent.
  • Anode 32 and force sword 33 are both formed of carbo cloth woven with carbon fiber threads.
  • the anode 32 and the force sword 33 are formed by carbon cloth, but a structure formed by carbon paper or carbon fiber made of carbon fiber is also suitable.
  • Separators 34 and 35 are made of a gas-impermeable conductive member, for example, dense carbon that is made by compressing carbon to be gas-impermeable. Separators 34 and 35 have a plurality of ribs arranged in parallel on both surfaces thereof, and as described above, form a fuel gas flow path 34 P with the surface of the anode 32 and are adjacent to each other. An oxidizing gas flow path 35P is formed with the surface of the power source 33 of the single cell.
  • the ribs formed on the surface of each separator need not be formed in parallel on both surfaces, and may be at a predetermined angle such as being orthogonal to each surface.
  • the ribs need not be parallel grooves, but may be any fuel gas or oxidizing gas that can be supplied to the gas diffusion electrode.
  • the configuration of the single cell 38 which is the basic structure of the fuel cell 30 has been described above.
  • a plurality of single cells 38 composed of a separator 34, an anode 32, an electrolyte membrane 31, a force sword 33, and a separator 35 are stacked in this order (in this embodiment, 100 A stack structure is constructed by arranging current collectors made of dense carbon or copper plates at both ends.
  • a polymer electrolyte fuel cell is used as the fuel cell 30.
  • another type of fuel cell such as a phosphoric acid fuel cell is mounted on an electric vehicle. Applying the invention It is possible.
  • the hydrogen is stored through the fuel supply passage 22.
  • the fuel gas is supplied to the anode side of the battery 30 and is subjected to an electrochemical reaction in the fuel gas flow path 34.
  • the proton generated by the reaction shown in equation (1) on the anode side of the electrolyte membrane 31 is hydrated and moves to the cathode side, so that water is consumed on the cathode side.
  • the lack of moisture in the electrolyte membrane 31 is compensated for.
  • the remaining fuel exhaust gas subjected to the electrochemical reaction is discharged from the fuel gas flow path 34 P to the fuel discharge path 24, which is connected to the fuel supply path 22.
  • the fuel exhaust gas is supplied again to the fuel cell 30 as fuel gas.
  • a pump 68 is provided in the fuel discharge path 24, and pressurizes the fuel exhaust gas and supplies the fuel exhaust gas to the fuel supply path 22.
  • the oxidizing gas air is supplied to the oxidizing gas flow path 35 P via the oxidizing gas supply path 62.
  • the oxidizing gas supply path 62 is provided with a compressor 60, which is configured to pressurize air taken in from the outside and supply the compressed air to the fuel cell 30.
  • the oxidizing exhaust gas subjected to the electrochemical reaction is discharged to the outside from the oxidizing gas flow path 35 P via the oxidizing gas discharge path 64.
  • the fuel cell 30 is provided with a voltage sensor 23.
  • the voltage sensor 23 detects an output voltage of the fuel cell 30 and inputs information on the detected voltage to a control unit 50 described later.
  • the control unit 50 is configured as a logic circuit centered on a microcomputer, and includes a CPU 52, a ROM 54, a RAM 56, and an input / output port 58.
  • the CPU 52 executes a predetermined calculation or the like according to a preset control program.
  • the ROM 54 stores in advance control programs and control data necessary for the CPU 52 to execute various arithmetic processes, and the RAM 56 also executes various arithmetic processes by the CPU 52. Various data necessary for reading and writing are temporarily read and written.
  • the input / output port 58 receives a signal from the hydrogen supply device side and sends a drive signal to each part related to the operation of the fuel cell 30 including the compressor 60 according to the calculation result of the CPU 52. The driving state of each part constituting the electric vehicle 10 is controlled by the output.
  • the connector receiving portion 40 has a structure provided at a predetermined position on the outer surface of the electric vehicle 10 and has a structure connectable to a connector provided in a predetermined hydrogen supply device provided outside.
  • the connector receiving section 40 includes a hydrogen flow path connection section 46, a connection terminal 48, and water flow path connection sections 42, 44.
  • the hydrogen flow path connection part 46 is an end structure of the hydrogen gas introduction path 47
  • the connection terminal 48 is an end structure of the signal line 49 connected to the control part 50
  • the water flow path connection part 4 2 , 44 are end structures of the cooling water channels 45, 43, respectively.
  • each of the hydrogen flow path connection part 46 and the water flow path connection parts 42 and 44 is provided with an electromagnetic valve. These electromagnetic valves are connected to the control unit 50 and are opened and closed by a drive signal output from the control unit 50. By closing these electromagnetic valves, the flow of hydrogen gas and cooling water between the electric vehicle 100 and the hydrogen supply device can be stopped on the electric vehicle side.
  • Electric power generated by the electrochemical reaction in the fuel cell 30 is supplied to the motor 70, and the motor 70 generates a rotational driving force.
  • This rotational driving force is transmitted to the front wheels and / or rear wheels of the electric vehicle 10 via the axle of the electric vehicle 10 and serves as power for driving the vehicle.
  • the motor 70 is controlled by the controller 72.
  • the control device 72 is also connected to an accelerator pedal position sensor 72b that detects the operation amount of the accelerator pedal 72a. Has been continued. Further, the control device 72 is also connected to a control unit 50, and exchanges various information with the control unit 50 regarding driving of the motor 70 and the like.
  • the electric vehicle 10 includes a secondary battery (not shown), and when the load increases, such as when the electric vehicle 10 is climbing a hill or traveling at high speed, the electric battery 10 is driven by the secondary battery. This makes it possible to obtain a high driving force by supplementing the power supplied to the zero.
  • the secondary battery supplies electric power required for the control unit 50 to operate and for circulating water in the cooling water passage 45, for example. It functions as an energy source for supplying electric power required in each part of the electric vehicle # 0, including when power is not generated by the fuel cell 30.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing an electric vehicle 10 and a hydrogen supply device 80 for supplying hydrogen to the electric vehicle 10.
  • the connector receiving portion 40 described above is provided at a predetermined position on the outer surface of the vehicle body of the electric vehicle # 0.
  • the position where the connector receiving portion 40 is provided is defined as a region F
  • FIG. 4 shows the state of the connector receiving portion 40 provided in the region F on the outer surface of the vehicle.
  • the hydrogen supply device 80 for supplying hydrogen gas to the vehicle has a hydrogen supply portion 82 and a cooling water supply portion 84 which are two tubular structures extending to the outside. Gas or cooling water can be supplied to the electric vehicle 10.
  • the state of the hydrogen supply unit 82 and the cooling water supply unit 84 is shown in more detail in FIG.
  • the hydrogen supply unit 82 included in the hydrogen supply device 80 includes a first connector 86 at an end thereof.
  • the cooling water supply unit 84 included in the hydrogen supply device 80 includes a second connector 88 at an end thereof.
  • the connector receiving section 40 has a hydrogen supply port 14 and a cooling water supply port 12.
  • the hydrogen supply port 14 that opens on the outer surface of the body of the electric vehicle 10 has already been described. (Not shown in FIG. 4), and is connected to a fuel tank 20 via a hydrogen gas introduction path 47 provided inside the electric vehicle 10. . Further, the hydrogen supply port 14 includes the above-described connection terminal 48 connected to the control unit 50 (not shown in FIG. 4).
  • the cooling water supply port 12, which also opens on the outer surface of the body of the electric vehicle 10, is connected to the above-described water flow path connecting part 4 2, which is connected to the heat exchange part 26 via the cooling water paths 43, 45. , 44 (not shown in FIG. 4).
  • the hydrogen supply port 14 provided in the connector receiving section 40 has a configuration in which the first connector 86 can be attached by fitting.
  • the cooling water supply port 12 provided in the connector receiving section 40 has:
  • the second connector 88 has a configuration that can be attached by fitting.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a main part of the hydrogen supply device 80.
  • the first connector 86 has a hydrogen flow path connecting portion 96 and a connecting terminal 98.
  • the hydrogen flow path connection part 96 is connected to the above-described hydrogen flow path connection part 46 of the electric vehicle ⁇ 0, and the connection terminal 9 8 is connected to a connection terminal 48 of the electric vehicle # 0.
  • the second connector 88 includes water flow path connecting portions 92 and 94.
  • the water flow path connecting section 92 is connected to the water flow path connecting section 42 on the electric vehicle 10 side, and the water flow path connecting section 94 is It is connected to the water flow path connection part 44 on the electric vehicle 10 side.
  • the hydrogen supply device 80 of this embodiment includes a hydrogen storage unit that stores a sufficient amount of hydrogen, and supplies the hydrogen stored in the hydrogen storage unit via the first connector 86 and the connector receiving unit 40. Supply to cars. Alternatively, the hydrogen supply device stores the sufficient amount of hydrogen and supplies it to the outside.In addition, the hydrogen supply device reforms raw fuels such as hydrocarbons and hydrocarbon compounds to contain hydrogen. In addition to producing gas, it is also possible to use a device that purifies hydrogen from the produced gas and supplies it to the outside. Noh.
  • cooling water channels 95 and 93 provided in the hydrogen supply device 80 are open.
  • the cooling water passages 95 and 93 communicate with each other in the heat exchange section 90.
  • a pump 91 for circulating cooling water is provided in the cooling water passage 95.
  • the heat exchange section 90 has a Lager overnight structure, and lowers the temperature of the cooling water guided through the cooling water passage and passing therethrough.
  • the operation of replenishing hydrogen into the fuel tank of the electric vehicle 10 involves heat generation, so the fuel tank 20 is cooled.However, the heat exchange section 90 and the pump 91 rise by cooling the fuel tank 20. This is a structure for lowering the temperature of the heated cooling water on the hydrogen supply device 80 side.
  • the hydrogen supply device 80 further includes a control unit 50.
  • the control unit 150 includes CPU 152, ROM 154, RAM 156, and input / output port 158, similarly to the control unit 50 included in the electric vehicle 10.
  • the connection terminal 98 provided on the third connector 86 described above is connected to the control unit 150 via a signal line 99. Therefore, when the first connector 86 is attached to the hydrogen supply port # 4, the control unit 150 can exchange information with the control unit 50 included in the electric vehicle 10.
  • the control unit 150 is also connected to the pump 91 and outputs a drive signal thereto.
  • Each of the hydrogen flow path connection part 96 and the water flow path connection parts 92, 94 is provided with an electromagnetic valve, and these electromagnetic valves are connected to the control unit 150. It is opened and closed by a drive signal output from the control unit 150. By closing these electromagnetic valves, the flow of hydrogen gas or cooling water between the electric vehicle 10 and the hydrogen supply device 80 can be stopped on the hydrogen supply device 80 side.
  • a connector receiving portion 40 provided on the electric vehicle 10 side is attached to the outer surface of the vehicle body via a hinge 15 so as to be openable and closable, and covers the cooling water supply port 12 and the hydrogen supply port 14.
  • the body has a fuel lid 18.
  • the claw portions are provided at positions corresponding to each other. 19 and an engaging portion 17 are provided (see FIG. 4). When fuel is not supplied, the connector lid 40 is engaged with the claw portion 19 and the engaging portion 17 so that the fuel lid 18 is closed.
  • a smart beech lever is provided near the driver's seat.
  • the orbner lever is electrically connected to the engaging portion 17 via a predetermined relay.
  • the operating force is transmitted to the engaging an 7 and the engaging portion is engaged.
  • the fuel lid 18 is opened by releasing the engagement between the 17 and the claw portion 19.
  • the mechanism for transmitting the operating force applied to the orbiter lever may be a mechanical type that is connected to the engaging portion 17 by a predetermined cable instead of the electric type.
  • the second connector 88 and the first connector 86 are connected to the hydrogen supply port 14 respectively.
  • the connectors are connected to the electric vehicle 10 side, and the control unit 50 and the control unit 150 that communicate with each other output drive signals, and the above-described electromagnetic valve provided in each connection unit is provided.
  • hydrogen can be supplied from the hydrogen supply device 80 into the fuel tank 20, and cooling water can flow between the hydrogen supply device 80 and the electric vehicle 10.
  • the pump 29 and the pump 91 which output drive signals from the control unit 50 and the control unit 150, respectively, are driven, so that the electric vehicle 10 and the hydrogen supply device 80 are connected.
  • the cooling water is heated by cooling the fuel tank 20, which generates heat as the hydrogen storage alloy absorbs hydrogen, and the temperature of the hydrogen supply device 80 is increased. The temperature is lowered by passing through the heat exchange section 90.
  • the control unit 50 and the control unit 150 stop driving the pumps 29 and 91, and connect each connection unit. Close the electromagnetic valve provided in the fuel tank 20 from the hydrogen supply device 80 The supply of hydrogen is stopped, and the circulation of cooling water between the hydrogen supply device 80 and the electric vehicle 10 is stopped.
  • the heat exchange unit 90 is provided in the hydrogen supply device 80, and when the operation of supplying hydrogen is performed, cooling water is supplied between the electric vehicle 10 and the hydrogen supply device 80.
  • the fuel tank 20 is circulated to cool the fuel tank 20, a different configuration may be used.
  • the cooling water is taken out of the electric vehicle and removed from the electric vehicle. It may be used for other purposes as hot water having a fixed amount of heat.
  • the electric vehicle may be supplied with cooling water at a sufficiently low temperature from the outside of the electric vehicle while supplying hydrogen.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a refueling process routine executed when hydrogen is supplied to electric vehicle # 0. This routine is executed before the operation of supplying hydrogen to the electric vehicle 10 when the vehicle user operates the opener lever to open the fuel lid 18 described above. Performed by 50.
  • step S20 the CPU 52 of the control unit 50 determines whether or not a predetermined start switch for instructing the start of the fuel cell 30 is on.
  • This start switch is a switch corresponding to the initiation switch in a vehicle equipped with a conventionally known gasoline engine, and is provided for a user to input an instruction regarding start and stop of the fuel cell 30. Things.
  • step S200 when it is determined that the start switch is ON, that is, the start of the fuel cell 30 is instructed, the fuel lid 18 is not opened even though the opener lever is operated. Also operated the orbner lever Therefore, the input of the signal is canceled and the present routine ends (step S230).
  • step S210 it is determined whether or not the output voltage of the fuel cell 30 is equal to or lower than 40 V (step S210).
  • the fuel cell 30 is provided with the voltage sensor 23.
  • step S210 the fuel cell 30 is provided based on the signal input from the voltage sensor 23. It is determined whether the output voltage is less than 40 V.
  • step S210 is a step for further increasing the safety when filling with hydrogen.
  • the start switch is turned off and the power generation of the fuel cell 30 is stopped, and the supply of gas to the fuel cell 30 is stopped, the output voltage of the fuel cell 30 becomes several hundred volts in a steady state. The output voltage does not immediately become substantially zero from immediately after, and the output voltage gradually decreases until gas remaining in the fuel cell 30 is consumed.
  • the value used in the determination in step S210 is not limited to 40 V, and may be set arbitrarily as long as it can be determined that the output voltage value from the fuel cell 30 has become sufficiently small. be able to.
  • step S210 when it is determined that the output voltage value of the fuel cell 30 is 40 V or less, the fuel lid 18 is opened by connecting the predetermined relay described above (step S2). 20), this routine ends.
  • step S210 it is determined that the output voltage value of fuel cell 30 exceeds 40V. Then, the output voltage is lowered by discharging the fuel cell 30 (step S240).
  • a predetermined discharge resistance (not shown) can be connected to the fuel cell 30.
  • step S240 the fuel cell 30 and the discharge resistance are connected for a predetermined time. By making the connection during this time, the power generation that consumes the gas remaining in the fuel cell 30 is positively performed, thereby lowering the output voltage value of the fuel cell.
  • step S240 When the fuel cell 30 is discharged in step S240, the flow returns to step S210 again to determine whether the output voltage has sufficiently decreased, and until the output voltage has decreased to 40 V or less. The operations of step S240 and step S2 ⁇ 0 are repeated. When the output voltage is sufficiently lowered due to the discharge of the fuel cell, the flow shifts to step S220 described above, the fuel lid 18 is opened, and this routine ends.
  • the fuel cell when discharging the fuel cell in step S240, the fuel cell was connected to a predetermined discharge resistor. However, instead of separately preparing a discharge resistor, an electric vehicle was used. The fuel cell may be connected to a predetermined device that consumes power by being mounted on the fuel cell 0, and the fuel cell may be discharged.
  • step S200 When the refueling processing routine is executed, if it is determined in step S200 that the start switch is not on, the state in which the signal from the opener lever is input is maintained. This signal is canceled the next time fuel lid 18 is closed. That is, a predetermined sensor is provided in the engaging portion 17 that engages with the claw portion 19 provided in the fuel lid 18, and the fuel lid 18 is closed and the claw portion 9 is engaged with the engaging portion 17. If this is detected, the signal input from the opener lever is canceled. Therefore, the open / close state of the fuel lid 18 can be known by determining whether a signal has been input from the opener lever or whether this signal has been canceled.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a fuel cell start-time processing routine executed in electric vehicle 10. This routine is executed by the control unit 50 of the electric vehicle # 0 when the start switch described above is operated by the vehicle user to start the fuel cell 30.
  • step S300 the CPU 52 of the control unit 50 determines whether or not the fuel lid 18 is open (step S300).
  • step S310 the fuel cell 30 is started (step S310), and this routine ends.
  • starting the fuel cell means heating the fuel tank 20 and starting to supply hydrogen extracted from the hydrogen storage alloy as fuel gas to the fuel cell 30 and driving the compressor 60 to oxidize the compressed air. This refers to the start of a series of operations related to the start of the fuel cell 30, including starting to supply the fuel cell 30 as gas.
  • step S300 If it is determined in step S300 that the fuel lid # 8 is open, the start of the fuel cell 30 is prohibited, and the fuel cell 30 is not started because the fuel lid 18 is open.
  • the warning lamp is lit and a warning sound is emitted, and the input signal is canceled by operating the start switch (step S320), and the End the routine.
  • the above-described operation for causing the user to recognize may be configured differently besides turning on the warning lamp or emitting a warning sound as long as the configuration allows the user to recognize the operation.
  • the determination regarding the open / closed state of the fuel lid 18 in step S300 is made based on whether or not a signal is input by operating the orbiter lever, as described above.
  • the orbiter lever is operated and the refueling processing routine shown in FIG. 6 is executed, for example, before the operation of opening the fuel lid 18 in step S220 and the step S24 It is determined that the fuel lid 18 is open even while the discharge from the fuel cell 30 at 0 is being performed.
  • the electric vehicle 10 and the hydrogen supply device 80 of the present embodiment configured as described above, even if the bunareba is operated, the fuel lid 1 is turned on when the switch is on. Since hydrogen does not open, hydrogen supply is not started, and the operation of hydrogen supply during operation of the fuel cell 30 can be prevented.
  • step S200 in FIG. 6 the electric vehicle moves during the replenishment of hydrogen by determining that the start switch for instructing the start of the fuel cell is a smart switch.
  • the vehicle travels using the electric power supplied from the secondary battery described above. Can be set.
  • step S200 in FIG. 6 it is determined whether or not the fuel cell is not operated, and the driving mode using the secondary battery as a driving energy source is not selected. Judgment as to whether or not the electric vehicle can be prevented from moving during hydrogen refueling.
  • step S200 may be performed based on other conditions. Further, in this embodiment, even when the start switch is turned off and the stop of the fuel cell is instructed when the orbner lever is operated to supply hydrogen, the output voltage of the fuel cell is not changed. If the value exceeds a predetermined value, the start of hydrogen supply is prohibited without opening the fuel lid 18. Therefore, when the output voltage from the fuel cell is in a state exceeding the predetermined value, the supply of hydrogen is not performed, and the safety of the operation of supplying hydrogen can be ensured.
  • the start of the fuel cell is prohibited.
  • the fuel lid 18 is open, not only the starting of the fuel cell is prohibited but also the movement of the vehicle is prohibited, including the driving using the secondary battery as a driving energy source as described above.
  • safety at the time of hydrogen supply can be further enhanced.
  • step S300 of the fuel cell start-up processing routine of the above-described embodiment whether or not hydrogen is being replenished was determined based on whether or not the fuel lid 18 was open.
  • the determination may be based on different conditions. For example, the determination may be made based on whether or not the control unit 50 on the electric vehicle and the control unit 150 on the hydrogen supply device 80 are communicably connected.
  • a predetermined signal to be instructed (instruction signal from a predetermined switch operated by a user to start an operation of sending hydrogen from the hydrogen supply device 80 or an operation of circulating cooling water) is input. The judgment may be made based on this.
  • the fuel supply process routine is executed by operating the opener lever, when the opener lever is operated, the output voltage of the fuel cell is equal to or higher than the predetermined value, and the fuel lid 18 does not open. Also in this case, the fuel lid 18 is finally opened by repeating the discharging operation to lower the output voltage, but a different structure may be adopted. For example, when the output voltage of the fuel cell exceeds a predetermined value (40 V in the above embodiment) when the orbiter lever is operated, the fuel cell is connected to the discharge resistor and the input by operating the orbiter lever is set. Reset signal The above routine may be terminated by performing only the above operation, and the opener lever 18 may need to be operated again to open the fuel lid 18.
  • a predetermined value 40 V in the above embodiment
  • an indication or warning is given at a predetermined location so that the user can recognize that the opening of the fuel lid 18 is prohibited due to the high output voltage of the fuel cell. It is desirable to emit.
  • the start switch since the input signal due to the operation of the orbner lever is reset with the discharging operation, the start switch must be turned on before operating the beech lever again.
  • the start of hydrogen supply is prohibited by not operating the opener lever to open the fuel lid 18.
  • different configurations are possible. For example, when the fuel lid 18 is opened by the operation of the opener lever and the connector is connected to the connector receiving portion, when the start switch is in the ON state (when the fuel cell is in operation), the operation described above is performed.
  • the configuration may be such that the electromagnetic valve provided in each connection portion is not opened, so that the start of hydrogen supply may be prohibited.
  • the fuel lid 18 is not opened until the output voltage of the fuel cell drops to a predetermined value or less even if the start switch is in the off state.
  • a different configuration may be adopted as the operation for inhibiting the start of hydrogen supply when the output voltage value of the fuel cell exceeds a predetermined value. For example, when the beech lever is operated, if the start switch is off, the fuse lid 18 is opened to enable connection of the connector, and the connector and the connector receiving portion are connected to supply hydrogen.
  • the control unit 50 and the control unit 150 wait until the output voltage of the fuel cell becomes equal to or lower than the predetermined value, and the output voltage of the fuel cell is equal to or lower than the predetermined value. After that, the solenoid valve is opened and the pump is driven. It can be a configuration to start. With such a configuration, the operability of the operation during hydrogen supply can be improved. That is, a user who intends to supply hydrogen needs to wait until the fuel cell discharge ends and the fuel lid 18 is opened when the discharge voltage of the fuel cell exceeds a predetermined value.
  • the hydrogen supply device 80 and the electric vehicle 10 are connected via the connector and the connector receiving section, and a predetermined instruction for starting the hydrogen supply is input to start the hydrogen supply.
  • the electric vehicle 10 or At least one of the hydrogen supply devices 80 may display a signal at a predetermined place or emit an alarm so that it is possible to recognize that the apparatus is on standby to lower the voltage. .
  • step S300 when it is determined in step S300 that the fuel lid 18 is open, the start of the fuel cell is prohibited and the operation of the start switch is canceled.
  • step S320 after the start of the fuel cell is prohibited and the operation of turning on the warning lamp and emitting a warning sound is performed, the process returns to step S300 without terminating this routine. After the hydrogen filling operation is completed and the fuel lid 18 is closed, the process may proceed to step S310 to start the fuel cell.
  • the hydrogen supply device 80 supplies hydrogen to the electric vehicle 10 and circulates cooling water with the electric vehicle 10, but the cooling water supplies hydrogen to the electric vehicle 10. Circulation is performed from a device different from the device 80, and the device for supplying hydrogen and the device for supplying cooling water may be provided separately. Further, a cooling device for cooling the fuel tank 20 at the time of hydrogen supply (corresponding to the heat exchange unit 90 provided on the hydrogen supply device 80 side in the above embodiment) is mounted on the electric vehicle No. 0 side. Configurations are also possible.
  • the first connector 86 and the second connector 88 are connected to the connector receiving portion 40 opened and closed by the fuel lid # 8 as a single lid, and hydrogen and cooling water are supplied to the electric vehicle.
  • the connector is supplied to the connector 10
  • the connector for supplying hydrogen and the connector for supplying cooling water may be respectively connected to different connector receiving portions provided at remote locations.
  • a configuration may be adopted in which a single connector is connected to the electric vehicle 10 so that both flow paths of hydrogen and cooling water are connected between the electric vehicle 10 and the hydrogen supply device 80.
  • the electromagnetic valve provided at the hydrogen flow path connecting portion 96 for opening and closing the flow path for supplying hydrogen from the hydrogen supply device 80 to the electric vehicle 10 can be provided at different positions. It can be provided at any position of the gas introduction path 97.
  • the fuel tank 20 may be configured to store hydrogen by a method other than storing the hydrogen in the hydrogen storage alloy.
  • the electric vehicle 10 of the embodiment described above is provided with a fuel tank 20 having a hydrogen storage alloy and configured to store hydrogen by storing hydrogen in the hydrogen storage alloy, but is equipped with a different fuel.
  • the present invention can be applied to an electric vehicle.
  • the fuel tank of an electric vehicle stores fuel consisting of hydrocarbons or hydrocarbon compounds, and a device for reforming such fuel (raw fuel) to generate hydrogen is powered by electric power. It may be further mounted on a car.
  • Various types of hydrocarbons or hydrocarbon compounds serving as raw fuels for refining hydrogen can be used, such as gaseous fuels such as natural gas (methane) and liquid fuels such as alcohol and gasoline.
  • the equipment for generating hydrogen from these raw fuels is equipped with a noble metal catalyst, and reforms to promote the water vapor reforming reaction and partial oxidation reaction to generate hydrogen-rich gas from the above fuel.
  • Well-known devices such as a vessel and a carbon monoxide reduction device provided with a carbon monoxide selective oxidation catalyst for reducing the carbon monoxide concentration in the generated hydrogen rich gas can be used. Even in such a case, when replenishing the raw fuel to the fuel tank provided in the electric vehicle, By applying the present invention, the same operation as in the above-described embodiment is performed, and the start of the operation of the fuel cell during the supply of the raw fuel is prohibited.The start of the supply of the raw fuel during the operation of the fuel cell is prohibited. By doing so, the safety of refueling can be improved.
  • the present invention is applicable to various moving objects such as ships, aircraft, and flying objects that move using the output from a fuel cell. Can be used.
  • the fuel supply system for a fuel cell according to the present invention is suitable for use in replenishing fuel for a fuel cell to various moving objects including a vehicle equipped with a fuel cell.

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Description

明 細 書 燃料電池用燃料補給システムおよび移動体 技術分野
本発明は、 燃料電池用燃料補給システムおよび移動体に関し、 詳しくは、 燃料電池 に供給する燃料、 あるいは、 燃料電池に供給する燃料を生成する原燃料の補給に関わ る燃料電池用燃料補給システム、 および移動体に関する。 背景技術
従来、 燃料電池が出力する電気工ネルギを駆動エネルギとして用いる電気自動車が、 種々提案されている。 燃料電池を用いて発電を行なうためには、 燃料電池に対して水 素などの燃料を供給する必要がある。 そのため、 このような電気自動車としては、 燃 料電池の燃料として水素を搭載する構成や、 炭化水素や炭化水素化合物などの原燃料 を搭載し、 これらの原燃料を改質することによって水素ガスを生成して燃料電池に供 給する構成などが知られている。
燃料電池の燃料として水素を搭載する構成としては、 例えば、 水素吸蔵合金を備え る貯蔵用のタンクを車両に搭載し、 燃料電池に供給する燃料としての水素をこの水素 吸蔵合金に吸蔵させる構成が知られている （例えば、 特開 2 0 0 0— 8 8 1 9 6号公 報など） 。 このような構成とすることによって、 移動体である車両に水素を搭載する 際の安全性をより向上させることができる。
しかしながら、 水素吸蔵合金を用いて車両に水素を搭載する場合であっても、 車両 が走行を続行するためには、 水素吸蔵合金を備える上記貯蔵用の夕ンクに対して水素 の補給を行なうことが必要である。 このように水素を補給する動作を行なう際にも、 充分な安全性が確保されることが望ましいが、 燃料電池を備える装置に対して燃料を 補給する際の安全性の確保については、 充分な検討が成されていなかった。
'■、
本発明の燃料電池用燃料補給システムおよびこれを移動体は、 こうした問題を解決 し、 水素などの燃料のほか上記原燃料を搭載する場合も含め、 燃料電池を備える装置 に対して燃料あるいは前記原燃料の補給を行なう際の安全性を向上させることを目的 としてなされ、 次の構成を採った。 発明の開示
本発明の第 1の燃料電池用燃料補給システムは、 燃料電池に供給する燃料、 あるい は、 燃料電池に供給する燃料を生成する原燃料を補給する燃料電池用燃料補給システ 厶であって、
前記燃料電池と、
前記燃料ある t \は前記原燃料を貯蔵する貯蔵手段と、
前記貯蔵手段に前記燃料あるいは前記原燃料を補給する際には、 前記貯蔵手段に接 続することによつて前記補給を行なう補給手段と、
前記燃料電池が発電を行なう状態であるかどうかを判定する燃料電池稼働状態判定 手段と、
前記燃料電池稼働状態判定手段が、 前記燃料電池が発電を行なう状態であると判定 したときには、 前記補給手段から前記貯蔵手段への前記燃料あるいは前記原燃料の補 給の開始を禁止する補給禁止手段と、
を備えることを要旨とする。
以上のように構成された本発明の第 1の燃料電池用燃料補給システムは、 燃料電池 と、 燃料電池に供給する燃料、 あるいは、 燃料電池に供給する燃料を生成する原燃料 を貯蔵する貯蔵手段とを備える。 前記貯蔵手段に前記燃料あるいは前記原燃料を補給 する際には、 補給手段を、 前記貯蔵手段に接続する。 そのとき、 前記燃料電池が発電 を行なう状態であるかどうかを判定し、 前記燃料電池が発電を行なう状態であると判 定したときには、 前記補給手段から前記貯蔵手段への前記燃料あるいは前記原燃料の 補給の開始を禁止する。
本発明の第 1の移動体は、 燃料電池を搭載し、 前記燃料電池が発生する電気工ネル ギを、 移動のための駆動エネルギ源として用いる移動体であって、
前記燃料電池に供給する燃料、 あるいは、 前記燃料電池に供給する燃料を生成する 原燃料を貯蔵する貯蔵手段と、
前記燃料電池が発電を行なう状態であるかどうかを判定する燃料電池稼働状態判定 手段と、
前記燃料電池稼働状態判定手段が、 前記燃料電池が発電を行なう状態であると判定 したときには、 前記燃料あるいは前記原燃料を補給するために前記移動体の外部に設 けた所定の補給装置から、 前記貯蔵手段への、 前記燃料あるいは前記原燃料の補給の 開始を禁止する補給禁止手段と
を備えることを要旨とする。
以上のように構成された本発明の第 1の移動体は、 移動のための駆動エネルギであ る電気工ネルギを発生する燃料電池に供給する燃料、 あるいは、 前記燃料電池に供給 する燃料を生成する原燃料を貯蔵する貯蔵手段を備える。 前記燃料電池が発電を行な う状態であるかどうかを判定し、 前記燃料電池が発電を行なう状態であると判定した ときには、 前記燃料あるいは前記原燃料を補給するために前記移動体の外部に設けた 所定の補給装置から、 前記貯蔵手段への、 前記燃料あるいは前記原燃料の補給の開始 を禁止する。
本発明の燃料補給制御方法は、 燃料電池に供給する燃料、 あるいは、 燃料電池に供 給する燃料を生成する原燃料を補給する動作を制御する燃料補給制御方法であって、
( a ) 前記燃料電池が発電を行なう状態であるかどうかを判定する工程と、
( b ) 前記 （a ) 工程において、 前記燃料電池が発電を行なう状態であると判定した ときには、 前記燃料電池と共に設けられ、 前記燃料あるいは前記原燃料を貯蔵する貯 蔵手段に対して、 前記燃料あるいは前記原燃料の補給の開始を禁止する工程と を備えることを要旨とする。
このような本発明の第〗の燃料電池用燃料補給システム、 あるいは本発明の第 1の 移動体、 あるいは本発明の燃料補給制御方法によれば、 前記燃料電池が発電を行なう 状態であると判定したときには、 前記貯蔵手段に対する前記燃料あるいは前記原燃料 の補給の開始を禁止するため、 燃料電池の発電中に燃料あるいは原燃料の補給の動作 を行なうことがなく、 燃料電池の発電中における安全性、 および、 燃料や原燃料の補 給を行なう際の安全性を確保することができる。 すなわち、 貯蔵手段と燃料補給装置 との接続を伴う燃料補給の動作と、 燃料電池の発電とを同時に行なうことがなく、 安 全性を確保することができる。 なお、 ここで燃料電池が発電を行なう状態であるかど うかの判定は、 実際に燃料電池から発電が行なわれているかどうかに基づく他、 燃料 電池の始動に関する指示が入力されているかどうか等に基づいて行なうこととしても 良い。
本発明の第〗の燃料電池用燃料補給システムにおいて、
前記燃料電池の運転開始に関する指示、 および、 前記燃料電池の運転停止に関する 指示を入力する入力手段をさらに備え、
前記燃料電池稼働状態判定手段は、 前記入力手段を介して前記燃料電池の運転開始 が指示されており、 その後、 前記入力手段を介して前記燃料電池の運転停止が指示さ れていないときに、 前記燃料電池が発電を行なう状態であると判定することとしても よい。
また、 本発明の第 1の移動体において、
前記燃料電池の運転開始に関する指示、 および、 前記燃料電池の運転停止に関する 指示を入力する入力手段をさらに備え、
前記燃料電池稼働状態判定手段は、 前記入力手段を介して前記燃料電池の運転開始 が指示されており、 その後、 前記入力手段を介して前記燃料電池の運転停止が指示さ れていないときに、 前記燃料電池が発電を行なう状態であると判定することとしても よい。
このような構成とすれば、 燃料電池の運転開始がすでに指示されていれば、 燃料電 池から充分な電力が出力されるようになる前であっても、 前記燃料あるいは前記原燃 料の補給の開始を禁止することができ、 安全性を高めることができる。
本発明の第 1の燃料電池用燃料補給システムにおいて、
前記燃料電池における出力電圧を検出する電圧検出手段をさらに備え、
前記補給禁止手段は、 前記燃料電池稼働状態判定手段が、 前記燃料電池が発電を行 なう状態でないと判定したときにも、 前記電圧手段が検出する前記出力電圧が、 所定 の値以上であるときには、 前記燃料あるいは前記原燃料の補給の開始を禁止すること としてもよい。
また、 本発明の第 1の移動体において、
前記燃料電池における出力電圧を検出する電圧検出手段をさらに備え、
前記補給禁止手段は、 前記燃料電池稼働状態判定手段が、 前記燃料電池が発電を行 なう状態でないと判定したときにも、 前記電圧手段が検出する前記出力電圧が、 所定 の値以上であるときには、 前記燃料あるいは前記原燃料の補給の開始を禁止すること としてもよい。
このような構成とすれば、 前記燃料電池が発電を行なう状態でないと判定される場 合であっても、 燃料電池からの出力電圧が所定の値以上であるときには、 前記燃料あ るいは前記原燃料の補給の開始を禁止するため、 さらに安全性を向上させることがで きる。 例えば、 燃料電池では、 燃料電池の運転停止に関わる指示が入力されて燃料ガ スおよび酸化ガスの供給が停止されても、 すでに燃料電池に供給されたガスが消費さ れてしまうまでは電気化学反応が進行する。 燃料電池の運転停止に関わる指示が入力 されることで、 燃料電池が発電を行なう状態ではないと判断される場合にも、 上記し たように電気化学反応がある程度進行する間は燃料あるいは原燃料の補給の開始が禁 止されるため、 非所望の出力電圧が生じているときに燃料補給を行なってしまうこと がない。
本発明の第 1の移動体において、
前記移動体の移動のための駆動エネルギを発生し、 前記燃料電池とは異なる他のェ ネルギ源と、
前記他のエネルギ源の駆動が禁止されているかどうかを判定する駆動禁止判定手段 と
をさらに備え、
前記補給禁止手段は、 前記燃料電池稼働状態判定手段が、 前記燃料電池が発電を行 なう状態であると判定したときに加えて、 前記駆動禁止判定手段が、 前記他のエネル ギ源の駆動が禁止されていないと判定したときには、 前記貯蔵手段への前記燃料ある いは前記原燃料の補給の開始を禁止することとしてもよい。
このような構成とすれば、 前記他のエネルギ源の駆動が禁止されていないとき、 す なわち、 移動体が移動してしまう可能性があるときに、 燃料補給の動作を開始してし まうことがなく、 燃料補給の動作の安全性を向上させることができる。
本発明の第 2の燃料電池用燃料補給システムは、 燃料電池に供給する燃料、 あるい は、 燃料電池に供給する燃料を生成する原燃料を補給する燃料電池用燃料補給システ 厶であって、
前記燃料電池と、
前記燃料あるいは前記原燃料を貯蔵する貯蔵手段と、
前記貯蔵手段に前記燃料あるいは前記原燃料を補給する際には、 前記貯蔵手段に接 続することによつて前記補給を行なう補給手段と、
前記補給手段から前記貯蔵手段に対して前記燃料あるいは前記原燃料が補給されて いるかどうかを判定する燃料補給状態判定手段と、
前記燃料補給状態判定手段が、 前記燃料あるいは前記原燃料が補給されていると判 定したときには、 前記燃料電池における発電の開始を禁止する発電禁止手段と を備えることを要旨とする。
以上のように構成された本発明の第 2の燃料電池用燃料補給システムは、 燃料電池 と、 燃料電池に 合する燃料、 あるいは、 燃料電池に供給する燃料を生成する原燃料 を貯蔵する貯蔵手段とを備える。 前記貯蔵手段に前記燃料あるいは前記原燃料を補給 する際には、 補給手段を、 前記貯蔵手段に接続する。 このように、 前記補給手段から 前記貯蔵手段に対して前記燃料あるいは前記原燃料が補給されているかどうかを判定 し、 前記燃料あるいは前記原燃料が補給されていると判定したときには、 前記燃料電 池における発電の開始を禁止する。
本発明の第 2の移動体は、 燃料電池を搭載し、 前記燃料電池が発生する電気工ネル ギを、 移動のための駆動エネルギ源として用いる移動体であって、
前記燃料電池に供給する燃料、 あるいは、 前記燃料電池に供給する燃料を生成する 原燃料を貯蔵する貯蔵手段と、
前記燃料あるいは前記原燃料を補給するために前記移動体の外部に設けた所定の補 給装置から、 前記貯蔵手段に対して、 前記燃料あるいは前記原燃料の補給が行なわれ ているかどうかを判定する燃料補給状態判定手段と、
前記燃料補給 ¾ ^態判定手段が、 前記燃料あるいは前記原燃料の補給が行なわれてい ると判定したときには、 前記燃料電池における発電の開始を禁止する発電禁止手段と を備えることを要旨とする。
以上のように構成された本発明の第 2の移動体は、 移動のための駆動エネルギであ る電気工ネルギを発生する燃料電池に供給する燃料、 あるいは、 前記燃料電池に供給 する燃料を生成する原燃料を貯蔵する貯蔵手段を備える。 前記燃料あるいは前記原燃 料を補給するために前記移動体の外部に設けた所定の補給装置から、 前記貯蔵手段に 対して、 前記燃料あるいは前記原燃料の補給が行なわれているかどうかを判定し、 前 記燃料あるいは前記原燃料の補給が行なわれていると判定したときには、 前記燃料電 池における発電の開始を禁止する。
本発明の'燃料電池の運転制御方法は、
( a ) 前記燃料電池と共に設けられ、 前記燃料電池に供給する燃料、 あるいは、 前記 燃料電池に供給する燃料を生成する原燃料を貯蔵する貯蔵手段に対して、 前記燃料あ るいは前記原燃料が補給されているかどうかを判定する工程と、
( b ) 前記 （a ) 工程において、 前記燃料あるいは前記原燃料が補給されていると判 定したときには、 前記燃料電池における発電の開始を禁止する工程と
を備えることを要旨とする。
このような本発明の第 2の燃料電池用燃料補給システム、 あるいは、 本発明の第 2 の移動体、 あるいは、 本発明の燃料電池の運転制御方法によれば、 前記貯蔵手段に対 して、 前記燃料あるいは前記原燃料の補給が行なわれていると判定したときには、 燃 料電池における発電の開始を禁止するため、 燃料あるいは原燃料の補給を行なってい るときに燃料電池が運転されることがなく、 燃料あるいは原燃料の補給の動作の安全 性を確保することができる。 すなわち、 貯蔵手段と燃料補給装置との接続を伴う燃料 補給の動作と、 燃料電池の発電とを同時に行なうことがなく、 安全性を確保すること ができる。 なお、 ここで、 燃料あるいは原燃料の補給が行なわれているかどうかの判 定は、 実際に燃料ある は原燃料が貯蔵手段に供給されているかどうかに基づく他、 燃料あるいは原燃料の補給の動作を始める際に入力されるべき所定の指示が入力され ているかどうか等に基づくこととしても良い。
本実施例の第 2の移動体において、 前記燃料補給状態判定手段が、 前記燃料あるい は前記原燃料の補給が行なわれていると判定したときには、 前記移動体の移動を禁止 する移動禁止手段をさらに備えることとしても良い。
このような構成とすれば、 燃料あるいは原燃料の補給が行なわれているときには移 動体が移動することがないため、 燃料補給の動作の安全性を向上させることができる。 本発明の第 1および第 2の燃料電池用燃料補給システムにおいて、 前記貯蔵手段は、 前記燃料電池に供給する燃料である水素を貯蔵し、 該水素を貯蔵するための水素吸蔵 合金を備えることとしても良い。
また、 本発明の第 1および第 2の移動体において、 前記貯蔵手段は、 前記燃料電池 に供給する燃料である水素を貯蔵し、 該水素を貯蔵するための水素吸蔵合金を備える こととしても良い。
また、 本発明の第 1および第 2の燃料電池用燃料補給システムにおいて、 前記燃料 電池および前記貯蔵手段は、 移動のための駆動エネルギとして前記燃料電池が発生す る電気工ネルギを用いる移動体に搭載されることとしてもよい。 図面の簡単な説明
図 1は、 電気自動車〗 0の全体構成を示す説明図である。
図 2は、 単セル 3 8の構成を例示する断面図である。
図 3は、 電気自動車 1 0と水素供給装置の様子を表わす説明図である。
図 4は、 コネクタ受け部 4 0の様子を表わす説明図である。
図 5は、 水素供給装置 8 0の要部の構成を表わす説明図である。
図 6は、 燃料補給時処理ルーチンを表わすフローチャートである。
図 7は、 燃料電池始動時処理ルーチンを表わすフローチヤ一卜である。 発明を実施するための最良の形態
以上説明した本発明の構成 ·作用を一層明らかにするために、 以下本発明の実施の 形態を、 実施例に基づいて以下の順序で説明する。
1 . 電気自動車の全体構成
2 . 水素の補給に関わる構成
3 . 水素の補給の際に行なわれる制御
4 . 電気自動車のその他の構成 ( 1 ) 電気自動車の全体構成：
はじめに、 本発明の実施例としての電気自動車の構成について説明する。 図 1は、 本発明の一実施例としての電気自動車 1 0の全体構成を示す説明図である。 この電気 自動車 1 0は、 燃料タンク 2 0， 燃料電池 3 0， コネクタ受け部 4 0， 制御部 5 0を 備え、 その他にモータ 7 0などの所定の車両構造を備えている。 以下、 電気自動車 1 0が備えるこれらの各構成要素について順次説明する。
燃料タンク 2 0は、 外部から供給される水素ガスを貯蔵するものであり、 必要に応 じて水素ガスを燃料電池 3 0に供給する。 燃料タンク 2 0は、 その内部に水素吸蔵合 金を備えており、 この水素吸蔵合金に吸蔵することによって水素ガスを貯蔵する構成 となっている。 水素吸蔵合金は、 その種類によって、 水素吸蔵合金自身の重量、 吸蔵 可能な水素量、 水素吸蔵時に発生する熱量、 水素放出時に要する熱量、 取り扱い時に 要する圧力等が異なる。 き動車車載用途としては、 比較的低温 （1 0 0 °C以下） 、 低 圧 （1 O k g / c m2 «下） で水素の充填 '放出が可能な合金を用いることが望ましい (例えばチタン系合金または希土類系合金） 。
燃料夕ンク 2 0には、 この燃料夕ンク 2 0内部に水素ガスを供給するための水素ガ ス導入路 4 7と、 燃料タンク 2 0内の水素吸蔵合金から取り出された水素ガスを燃料 電池 3 0に導くための燃料供給路 2 2が接続されている。 後述するように、 電気自動 車 1 0には、 外部に設けられた所定の水素供給装置から水素ガスが供給されるが、 こ の水素供給装置から供給される水素ガスは、 コネクタ受け部 4 0および水素ガス導入 路 4 7を介して燃料タンク 2 0内に供給され、 水素吸蔵合金に吸蔵されることによつ て燃料タンク 2 0内に貯蔵される。 また、 燃料タンク 2 0内の水素吸蔵合金から放出 された水素ガスは、 燃料供給路 2 2を介して燃料ガスとして燃料電池 3 0に供給され る。
燃料供給路 2 2にはバルブ 2 2 Aが設けられている。 このバルブ 2 2 Aは制御部 5 0と接続しており、 制御部 5 0によってその開閉状態が制御される。 バルブ 2 2 Aの 開放状態を調節することによって、 燃料電池 3 0に供給される燃料ガス量を増減する ことができ、 これによつて燃料電池 3 0での発電量が制御される。
さらに、 燃料供給路 2 2には加湿器 6 6が設けられておリ、 燃料供給路 2 2を通過 する燃料ガスを加湿している。 このように、 加湿器 6 6によって燃料ガスを加湿する ことで、 燃料電池が備える後述する固体高分子膜が乾燥してしまうのを防いでいる。 本実施例の加湿器 6 6では、 多孔質膜を利用して燃料ガスの加湿を行なっている。 す なわち、 燃料タンク 2 0から供給された燃料ガスと温水とを所定の圧力の下で多孔質 膜によって隔てることで、 所定量の水蒸気を温水側から燃料ガス側へと多孔質膜を介 して供給している。 ここで、 加湿に用いる温水としては、 例えば燃料電池 3 0の冷却 水を挙げることができる。 本実施例の燃料電池 3 0は、 後述するように固体高分子型 燃料電池であリ、 運転温度を 8 0〜 1 0 0 °Cの温度範囲に保っために周囲に冷却水を 循環させている。 この燃料電池 3 0によって昇温された温水を、 燃料ガスの加湿に利 用することができる。
上記燃料夕ンク 2 0への水素の貯蔵は、 燃料夕ンク 2 0が備える水素吸蔵合金に水 素を吸蔵させることによって行なうが、 その際に発熱が起こる。 そこで燃料タンク 2 0は、 水素を貯蔵する際に生じる熱を排出する構造として、 熱交換部 2 6を備えてい る。 熱交換部 2 6は、 内部に冷却水を循環させる冷却水路 4 5によって形成されてお り、 この冷却水路 4 5は、 コネクタ受け部 4 0において開口している。 すなわち、 冷 却水路 4 5の端部は、 コネクタ受け部 4 0において水流路接続部 4 2を形成している。 また、 冷却水路 4 5は、 燃料タンク 2 0の熱交換部 2 6を形成した後、 冷却水路 4 3 となり、 この冷却水路 4 3の端部は、 水流路接続部 4 4を形成してコネクタ受け部 4 0において開口している。 燃料タンク 2 0内の水素吸蔵合金に水素を吸蔵させる際に は、 冷却水は、 水流路接続部 4 2を介して熱交換部 2 6に導入され、 水素吸蔵合金と の間で熱交換を行ない、 水素の吸蔵に伴って生じた熱によって昇温する。 昇温した冷 却水は、 水流路接続部 4 4を介して外部に排出され、 このようにして燃料タンク 2 0 から熱を取り除くことで、 上記水素を吸蔵させる動作を促すと共に、 燃料タンク 2 0 が非所望の温度に昇温するのを防止している。
また、 電気自動車 1 0において、 冷却水路 4 5および冷却水路 4 3はその所定の箇 所で分岐しておリ、 これら分岐した流路は燃料電池 3 0内に配管して燃料電池 3 0内 で熱交換部 3 9を形成し、 この熱交換部 3 9においてこれらの流路は接続している。 また、 冷却水路 4 5および冷却水路 4 3から熱交換部 3 9側に流路が分岐する位置に は、 流路を切り替える切り替えバルブが設けられている。 冷却水路 4 5の分岐点には 切り替えバルブ 4 2 Aが設けられており、 冷却水路 4 3の分岐点には切り替えバルブ 4 4 Aが設けられている。 これらの切り替えバルブ 4 2 A , 4 4 Aは制御部 5 0に接 続されており、 制御部 5 0が出力する駆動信号によって流路の切り替えが行なわれる。 水素供給装置から燃料タンク 2 0へ水素が供給されるときには、 コネクタ受け部 4 0 を介して接続される外部の燃料供給装置側と、 熱交換部 2 6側との間で冷却水が流通 するように、 切り替えバルブ 4 2 A , 4 4 Aが制御され、 熱交換部 3 9に至る流路は 閉鎖される。
一方、 燃料タンク 2 0内の水素を利用して電気自動車 1 0が走行するときには、 切 り替えバルブ 4 2 A， 4 4 Aの開閉状態が制御されて、 熱交換部 2 6を形成する流路 と熱交換部 3 9を形成する流路とが連通する。 このような場合には、 冷却水は、 燃料 タンク 2 0が備える熱交換部 2 6と、 燃料電池 3 0が備える熱交換部 3 9との間を循 環する。 このような構成とすることによって本実施例の電気自動車 1 0では、 燃料電 池 3 0で発生する熱量を利用して水素吸蔵合金から水素を取り出している。 すなわち、 燃料電池 3 0による発電が行なわれるときには、 電気工ネルギに変換されなかったェ ネルギが熱エネルギとして放出されるため熱が発生するが、 熱交換部 3 9を通過する 冷却水は、 燃料電池 3 0との間で熱交換を行なうことによって、 ^^料電池 3 0の運転 温度を 8 0〜1 0 0 °Cの温度範囲に保つと共に、 冷却水自身は昇温する。 また、 燃料 タンク 2 0において、 水素吸蔵合金に吸蔵させた水素を取り出すには外部から熱量を 与える必要があるが、 熱交換部 3 9で昇温した冷却水は熱交換部 2 6に導入されるこ とによって燃料タンク 2 0に必要な熱量を与えて水素を取り出し可能とし、 これに伴 つて熱交換部 2 6を通過する冷却水は降温する。 このように、 冷却水は、 熱交換部 3 9と熱交換部 2 6との間を循環することによって、 燃料電池 3 0で生じた熱を燃料夕 ンク 2 0において利用可能としている。
また、 冷却水路 4 5にはポンプ 2 9が設けられており、 このポンプ 2 9は、 制御部 5 0の制御を受けて、 冷却水路 4 5およびこれと接続する流路内で冷却水を循環させ る。 なお、 本実施例では、 水素吸蔵合金に水素を吸蔵させる際に、 冷却水路 4 5内に 冷却水を循環させて燃料タンク 2 0を冷却する構成としたが、 水以外の流体を循環さ せることによって冷却を行なうこととしてもよい。 また、 燃料タンク 2 0の冷却を空 冷によって行なうこととしても良い。
さらに、 本実施例の電気自動車 1 0では、 燃料タンク 2 0に加熱装置 2 5が設けら れている。 この加熱装置 2 5は、 燃料タンク 2 0を加熱するための装置である。 上記 したように、 電気自動車〗 0では、 燃料タンク 2 0が備える水素吸蔵合金に蓄えた水 素を取り出す際に、 燃料電池 3 0で生じた熱を利用しているが、 冷却水によって燃料 電池 3 0から伝えられる熱だけでは不足する場合、 あるいは、 電気自動車 1 0の始動 時などにおいて燃料電池 3 0が充分に昇温していないときに燃料タンク 2 0に供給す る熱を補う必要がある場合などに、 この加熱装置 2 5を用いて燃料タンク 2 0の加熱 を行なう。 加熱装置 2 5は、 例えば、 ヒータによって構成することができ、 電気自動 車 1 0が備える後述する 2次電池から供給される電力を用いて加熱を行なうこととす ればよい。 加熱装置 2 5は、 制御部 5 0に接続されており、 制御部 5 0によって加熱 状態を制御することで、 所望の水素を取り出すために必要な熱を確保することができ る。 あるいは、 加熱装置 2 5は、 燃焼反応によって熱を生じることとしても良い。 こ の場合には、 燃料タンク 2 0から取り出した水素や、 燃料電池 3 0から排出される後 述する燃料排ガスを、 燃焼の燃料として用いることができる。
燃料タンク 2 0には、 さらに、 水素残量モニタ 2 7が設けられている。 水素残量モ 二夕 2 7は、 燃料夕ンク 2 0から燃料電池 3 0へ供給された水素量と供給時間とを積 算するものであり、 この値を基に制御部 5 0は燃料タンク 2 0における水素残量を演 算する。 燃料夕ンク 2 0から燃料電池 3 0に供給された水素量は、 燃料供給路 2 2を 通過する水素ガスの流量を直接測定する他、 燃料電池 3 0からの出力などを基に間接 的に推定することもできる。 水素残量モニタ 2 7からの信号に基づいて、 燃料タンク 2 0内の水素残量が所定量以下に成ったと判断されると、 制御部 5 0は、 車両の使用 者が認識可能となるように設けた所定の警告装置に信号を出力する。 このように、 水 素残量が残り少ないことを使用者に知らせることによって、 使用者が水素を補給する 動作を促す。
また、 燃料タンク 2 0には、 水素充填量モニタ 2 8が設けられている。 水素充填量 モニタ 2 8は、 圧力センサとして構成されており、 燃料タンク 2 0内の水素吸蔵合金 に水素を吸蔵させる際に、 水素吸蔵合金に充分量の水素が吸蔵されたときにこれを検 出する。 水素充填時、 すなわち、 水素吸蔵合金に水素を吸蔵させる際には、 燃料タン ク 2 0内は外部から水素を供給することで所定の圧力に加圧されているが、 水素吸蔵 合金に充分量の水素が吸蔵されて、 水素が吸蔵される速度が低下したときには、 燃料 タンク 2 0内の圧力が上昇する。 したがって、 燃料タンク 2 0内に圧力センサを設け、 上記圧力の上昇を検出することによって、 充分量の水素が充填されたことを知ること ができる。 水素充填量モニタ 2 8は制御部 5 0に接続されておリ、 水素充填の動作の 終了に関わる信号は、 制御部 5 0に入力される。
燃料電池 3 0は、 固体高分子電解質型の燃料電池であり、 構成単位である単セル 3 8を複数積層したスタック構造を有している。 燃料電池 3 0は、 アノード側に水素か らなる燃料ガスの供給を受け、 カソ一ド側には酸素を含有する酸化ガスの供給を受け て以下に示す電気化学反応によつて起電力を得る。 H 2 → 2 H + + 2 e " … （ 1 )
( 1 / 2 ) O2 + 2 H + + 2 e " → H 20 "- ( 2 )
H 2+ ( 1 / 2 ) 02 → H 20 … （3 )
( 1 ) 式は燃料電池のァノード側における反応、 （ 2 ) 式は燃料電池の力ソード側 における反応を示し、 （3 ) 式は電池全体で起こる反応を表わす。 図 2は、 この燃料 電池 3 0を構成する単セル 3 8の構成を例示する断面図である。 単セル 3 8は、 電解 質膜 3 1 と、 アノード 3 2および力ソード 3 3と、 セパレー夕 3 4 , 3 5とから構成 されている。
アノード 3 2および力ソード 3 3は、 電解質膜 3 1を両側から挟んでサンドイッチ 構造を成すガス拡散電極である。 セパレータ 3 4， 3 5は、 このサンドイッチ構造を さらに両側から挟みつつ、 アノード 3 2および力ソード 3 3との間に、 燃料ガスおよ び酸化ガスの流路を形成する。 アノード 3 2とセパレ一夕 3 4との間には燃料ガス流 路 3 4 Pが形成されており、 力ソード 3 3とセパレー夕 3 5との間には酸化ガス流路 3 5 Pが形成されている。 セパレー夕 3 4， 3 5は、 図 2ではそれぞれ片面にのみ流 路を形成しているが、 実際にはその両面にリブが形成されており、 片面はアノード 3 2との間で燃料ガス流路 3 4 Pを形成し、 他面は隣接する単セルが備えるカソード 3 3との間で酸化ガス流路 3 5 Pを形成する。 このように、 セパレー夕 3 4， 3 5は、 ガス拡散電極との間でガス流路を形成するとともに、 隣接する単セル間で燃料ガスと 酸化ガスの流れを分離する役割を果たしている。
ここで、 電解質膜 3 1は、 固体高分子材料、 例えばフッ素系樹脂により形成された プロトン伝導性のイオン交換膜であり、 湿潤状態で良好な電気伝導性を示す。 本実施 例では、 ナフイオン膜 （デュポン社製） を使用した。 電解質膜 3 1の表面には、 触媒 としての白金または白金と他の金属からなる合金が塗布されている。 触媒を塗布する 方法としては、 白金または白金と他の金属からなる合金を担持したカーボン粉を作製 し、 この触媒を担持したカーボン粉を適当な有機溶剤に分散させ、 電解質溶液 （例え ぱ、 A l d r i c h C h em i c a l社、 N a f i o n S o l u t i o n) を適 量添加してペース卜化し、 電解質膜 3 1上にスクリーン印刷するという方法をとつた。 あるいは、 上記触媒を担持したカーボン粉を含有するペース卜を膜成形してシ一卜を 作製し、 このシートを電解質膜 3 1上にプレスする構成も好適である。 また、 白金な どの触媒は、 電解質膜 3 1ではなく、 電解質膜 3 1を接するアノード 32およびカソ ード 33側に塗布することとしてもよい。
アノード 32および力ソード 33は、 共に炭素繊維からなる糸で織成したカーボ クロスにより形成されている。 なお、 本実施例では、 アノード 32および力ソード 3 3をカーボンクロスにより形成したが、 炭素繊維からなるカーボンぺ一パまたは力一 ボンフェル卜により形成する構成も好適である。
セパレー夕 34， 35は、 ガス不透過の導電性部材、 例えば、 カーボンを圧縮して ガス不透過とした緻密質カーボンにより形成されている。 セパレ一夕 34， 35はそ の両面に、 平行に配置された複数のリブを形成しており、 既述したように、 アノード 32の表面とで燃料ガス流路 34 Pを形成し、 隣接する単セルの力ソード 33の表面 とで酸化ガス流路 35 Pを形成する。 ここで、 各セパレー夕の表面に形成されたリブ は、 両面ともに平行に形成する必要はなく、 面毎に直交するなど所定の角度をなすこ ととしてもよい。 また、 リブの形状は平行な溝状である必要はなく、 ガス拡散電極に 対して燃料ガスまたは酸化ガスを供給可能であればよい。
以上、 燃料電池 30の基本構造である単セル 38の構成について説明した。 実際に 燃料電池 30として組み立てるときには、 セパレー夕 34、 アノード 32、 電解質膜 3 1、 力ソード 33、 セパレ一夕 35の順序で構成される単セル 38を複数組積層し (本実施例では 1 00組） 、 その両端に緻密質カーボンや銅板などにより形成される 集電板を配置することによって、 スタック構造を構成する。 なお、 本実施例では、 燃 料電池 30として固体高分子型燃料電池を用いることとしたが、 りん酸型燃料電池な ど他種の燃料電池を電気自動車に搭載する場合にも、 同様に本発明を適用することが 可能である。
図 1 に示すように、 電気自動車 1 0では、 燃料タンク 2 0が備える水素吸蔵合金に 吸蔵されていた水素は、 水素吸蔵合金から放出されると、 燃料供給路 2 2を介して上 記燃料電池 3 0のアノード側に燃料ガスとして供給され、 上記燃料ガス流路 3 4 に おいて電気化学反応に供される。 電解質膜 3 1のアノード側で （1 ) 式に示した反応 によって生じたプロ卜ンは水和してカソード側へと移動するため、 カソード側では水 が消費されることになるが、 既述したように燃料ガスを加湿することによつて電解質 膜 3 1で不足する水分を補っている。 電気化学反応に供された残りの燃料排ガスは、 燃料ガス流路 3 4 Pから燃料排出路 2 4に排出されるが、 この燃料排出路 2 4は燃料 供給路 2 2に接続しており、 燃料排ガスは再び燃料ガスとして燃料電池 3 0に供給さ れる。 ここで、 燃料排出路 2 4にはポンプ 6 8が設けられており、 燃料排ガスを加圧 して燃料供給路 2 2に供給している。
一方、 酸化ガス流路 3 5 Pへは、 酸化ガス供給路 6 2を介して酸化ガスである空気 が供給される。 酸化ガス供給路 6 2にはコンプレッサ 6 0が設けられており、 外部か ら取り込んだ空気を加圧して燃料電池 3 0に供給する構成となっている。 電気化学反 応に供された酸化排ガスは、 酸化ガス流路 3 5 Pから酸化ガス排出路 6 4を経由して、 外部に排出される。
なお、 燃料電池 3 0には、 電圧センサ 2 3が設けられている。 電圧センサ 2 3は、 燃料電池 3 0の出力電圧を検出して、 検出した電圧に関する情報を、 後述する制御部 5 0に入力する。
制御部 5 0は、 マイクロコンピュータを中心とした論理回路として構成され、 C P U 5 2、 R O M 5 4 , R A M 5 6および入出力ポー卜 5 8からなる。 C P U 5 2は、 予め設定された制御プログラムに従って所定の演算などを実行する。 R O M 5 4には、 C P U 5 2で各種演算処理を実行するのに必要な制御プログラムや制御データなどが 予め格納されており、 R A M 5 6には、 同じく C P U 5 2で各種演算処理を実行する のに必要な各種データが一時的に読み書きされる。 入出力ポー卜 5 8は、 水素供給装 置側から信号を入力すると共に、 C P U 5 2での演算結果に応じて、 コンプレッサ 6 0をはじめ、 燃料電池 3 0の運転に関わる各部に駆動信号を出力して電気自動車 1 0 を構成する各部の駆動状態を制御する。
コネクタ受け部 4 0は、 電気自動車 1 0の外表面の所定の位置に設けられた構造で あリ、 外部に設けた所定の水素供給装置が備えるコネクタと接続可能な構造を有して いる。 コネクタ受け部 4 0は、 水素流路接続部 4 6と、 接続端子 4 8と、 水流路接続 部 4 2， 4 4とを備えている。 水素流路接続部 4 6は水素ガス導入路 4 7の端部構造 であり、 接続端子 4 8は制御部 5 0と接続する信号線 4 9の端部構造であり、 水流路 接続部 4 2， 4 4はそれぞれ冷却水路 4 5， 4 3の端部構造である。 水素供給装置が 備えるコネクタをコネクタ受け部 4 0に接続し、 上記各接続部を上記コネクタが備え る所定の接続部に接続することによって、 水素供給装置側と電気自動車 1 0側との間 で、 水素ガスおよび冷却水が流通可能となる。 また、 コネクタをコネクタ受け部 4 0 に接続し、 接続端子 4 8を水素供給装置側の所定の端子に接続することによって、 水 素供給装置と電気自動車 1 0との間で、 制御部 5 0が実行する制御に関わる情報のや り取リが可能となる。 なお、 水素流路接続部 4 6および水流路接続部 4 2， 4 4のそ れぞれには、 電磁バルブが備えられている。 これらの電磁バルブは、 制御部 5 0と接 続しており、 制御部 5 0が出力する駆動信号によって開閉される。 これらの電磁バル ブを閉状態にすることで、 電気自動車〗 0と水素供給装置との間の水素ガスや冷却水 の流通を、 電気自動車側で停止することができる。
燃料電池 3 0における電気化学反応によって生じた電力はモータ 7 0に供給され、 モータ 7 0において回転駆動力を発生させる。 この回転駆動力は、 電気自動車 1 0の 車軸を介して、 車両の前輪および または後輪に伝えられ、 車両を走行させる動力と なる。 このモータ 7 0は、 制御装置 7 2の制御を受ける。 制御装置 7 2は、 アクセル ペダル 7 2 aの操作量を検出するアクセルペダルポジションセンサ 7 2 bなどとも接 続されている。 また、 制御装置 7 2は、 制御部 5 0とも接続しており、 この制御部 5 0との間でモータ 7 0の駆動などに関する種々の情報のやり取りをしている。
なお、 電気自動車 1 0は、 図示しない 2次電池を備えており、 電気自動車 1 0の坂 道登坂時や高速走行時などのように負荷が増大した場合には、 この 2次電池によって モータ 7 0に供給する電力を補い、 高い駆動力を得ることが可能となっている。 この 2次電池は、 電気自動車 1 0の燃料タンク 2 0に水素を供給する際に、 制御部 5 0が 動作したり冷却水路 4 5内に水を循環させるために要する電力を供給するなど、 燃料 電池 3 0による発電が行なわれない場合を含めて、 電気自動車〗 0の各部で要する電 力を供給するエネルギ源として働く。
( 2 ) 水素の補給に関わる構成：
以上、 本実施例の電気自動車 1 0の構成について説明したが、 次に、 電気自動車 1 0の燃料タンク 2 0内に水素を充填する動作に関わる構成についてさらに詳しく説明 する。 図 3は、 電気自動車 1 0と、 これに水素を補給するための水素供給装置 8 0の 様子を表わす説明図である。 電気自動車〗 0の車体外表面の所定の位置には、 既述し たコネクタ受け部 4 0が設けられているが、 図 3では、 このコネクタ受け部 4 0が設 けられた位置を領域 Fで表わしている。 車両外表面の領域 Fに設けたコネクタ受け部 4 0の様子は、 図 4に示した。 車両に水素ガスを供給する水素供給装置 8 0は、 外部 に延出する 2本の管状構造である水素供給部 8 2および冷却水供給部 8 4を有してお り、 これら供給部によって水素ガスあるいは冷却水を電気自動車 1 0に供給可能とな つている。 この水素供給部 8 2および冷却水供給部 8 4の様子は、 図 4においてさら に詳しく示した。 水素供給装置 8 0が備える水素供給部 8 2は、 その端部に第 1 コネ クタ 8 6を備えている。 また、 水素供給装置 8 0が備える冷却水供給部 8 4は、 その 端部に第 2コネクタ 8 8を備えている。
図 4に示すように、 コネクタ受け部 4 0は、 水素補給口 1 4と冷却水補給口 1 2と を備えている。 電気自動車 1 0の車体の外表面に開口する水素補給口 1 4は、 既述し た水素流路接続部 4 6を備えており （図 4では図示せず） 、 電気自動車 1 0内部に設 けられた水素ガス導入路 4 7を介して、 燃料タンク 2 0に接続している。 さらに、 水 素補給口 1 4は、 制御部 5 0に接続する既述した接続端子 4 8を備えている （図 4で は図示せず） 。 また、 同じく電気自動車 1 0の車体の外表面に開口する冷却水補給口 1 2は、 冷却水路 4 3， 4 5を介して熱交換部 2 6に接続する既述した水流路接続部 4 2， 4 4を備えている （図 4では図示せず） 。 コネクタ受け部 4 0が備える水素補 給口 1 4は、 上記第 1 コネクタ 8 6を、 はめ込みによって取り付け可能な構成を有し ており、 コネクタ受け部 4 0が備える冷却水補給口 1 2は、 第 2コネクタ 8 8を、 は め込みによって取り付け可能な構成を有している。
図 5は、 水素供給装置 8 0の要部の構成を表わす説明図である。 第 1コネクタ 8 6 は、 水素流路接続部 9 6と接続端子 9 8とを備えている。 第 1 コネクタ 8 6を上記水 素補給口 1 4に取り付けたときには、 水素流路接続部 9 6は、 電気自動車〗 0側の既 述した水素流路接続部 4 6に接続され、 接続端子 9 8は、 電気自動車〗 0側の接続端 子 4 8に接続される。 また、 第 2コネクタ 8 8は、 水流路接続部 9 2， 9 4を備えて いる。 第 2コネクタ 8 8を上記冷却水補給口 1 2に取り付けたときには、 水流路接続 部 9 2は、 電気自動車 1 0側の水流路接続部 4 2に接続され、 水流路接続部 9 4は、 電気自動車 1 0側の水流路接続部 4 4に接続される。
第 1コネクタ 8 6が備える水素流路接続部 9 6では、 水素供給装置 8 0内に設けら れた水素ガス導入路 9 7の一方の端部が開口している。 水素ガス導入路 9 7の他方の 端部は、 図示しない水素貯蔵部に連通している。 本実施例の水素供給装置 8 0は、 充 分量の水素を貯蔵する水素貯蔵部を備え、 この水素貯蔵部に貯蔵した水素を、 上記第 1コネクタ 8 6およびコネクタ受け部 4 0を介して電気自動車に供給する。 あるいは、 水素供給装置は、 このように充分量の水素を貯蔵し、 これを外部に供給する装置とす る他に、 炭化水素や炭化水素化合物などの原燃料を改質して水素を含有するガスを製 造すると共に、 製造したガスから水素を精製して外部に供給する装置とする構成も可 能である。
第 2コネクタ 8 8が備える水流路接続部 9 2 , 9 4では、 それぞれ、 水素供給装置 8 0内に設けられた冷却水路 9 5， 9 3が開口している。 冷却水路 9 5， 9 3は、 熱 交換部 9 0において互いに連通している。 また、 冷却水路 9 5には、 冷却水を循環さ せるためのポンプ 9 1が設けられている。 熱交換部 9 0は、 ラジェ一夕構造を有して おり、 上記冷却水路に導かれて内部を通過する冷却水を降温させる。 電気自動車 1 0 の燃料タンクに水素を補給する動作は発熱を伴うため燃料タンク 2 0の冷却を行なう が、 これら熱交換部 9 0およびポンプ 9 1は、 燃料タンク 2 0を冷却することで昇温 した冷却水を、 水素供給装置 8 0側で降温させるための構造である。
水素供給装置 8 0は、 さらに、 制御部〗 5 0を備えている。 制御部 1 5 0は、 電気 自動車 1 0が備える制御部 5 0と同様に、 C P U 1 5 2 , R O M 1 5 4 , R A M 1 5 6， 入出力ポート 1 5 8を備えている。 第 Ί コネクタ 8 6に設けられた既述した接続 端子 9 8は、 信号線 9 9を介して制御部 1 5 0と接続している。 したがって、 第 1 コ ネクタ 8 6を水素補給口〗 4に取り付けたときには、 制御部 1 5 0は、 電気自動車 1 0が備える制御部 5 0との間で情報のやり取りが可能となる。 制御部 1 5 0は、 上記 ポンプ 9 1とも接続しており、 これに対して駆動信号を出力する。 また、 水素流路接 続部 9 6および水流路接続部 9 2， 9 4のそれぞれには、 電磁バルブが備えられてい るが、 これらの電磁バルブは、 制御部 1 5 0と接続しており、 制御部 1 5 0が出力す る駆動信号によって開閉される。 これらの電磁バルブを閉状態にすることで、 電気自 動車 1 0と水素供給装置 8 0との間の、 水素ガスや冷却水の流通を、 水素供給装置 8 0側で停止することができる。
また、 電気自動車 1 0側に設けられたコネクタ受け部 4 0は、 ヒンジ 1 5を介して 開閉自在に車体外表面に取り付けられ、 上記冷却水補給口 1 2および水素補給口 1 4 を覆う蓋体であるフューエルリッド 1 8を備えている。 このフューエルリッド 1 8と、 コネクタ受け部 4 0が設けられた車体側には、 互いに対応する位置に、 それぞれ爪部 1 9と係合部 1 7とが設けられている （図 4参照） 。 燃料の補給を行なわないときに は、 コネクタ受け部 4 0は、 上記爪部 1 9および係合部 1 7とを係合させることによ つて、 フューエルリッド 1 8が閉じた状態となっている。
本実施例の電気自動車 1 0では、 その運転席の近傍に、 才一ブナレバーが設けられ ている。 オーブナレバーは、 上記係合部 1 7と所定のリレーを介して電気的に接続さ れており、 オーブナレバ一に操作力が加えられると、 この操作力が係合 an 7に伝達 され、 係合部 1 7と爪部 1 9との係合状態が解除されることによってフューエルリツ ド 1 8が開く。 なお、 上記オーブナレバーに加えられた操作力を伝える機構は、 上記 した電気式のものに代えて、 所定のケーブルによって上記係合部 1 7と接続する機械 式とすることもできる。
水素の補給を行なう際には、 オーブナレバーを操作して上記係合部〗 7と爪部 1 9 との係合状態の解除を行なってフューエルリッド 1 8を開け、 冷却水補給口 1 2およ び水素補給口 1 4に対して、 それぞれ、 第 2コネクタ 8 8および第 1コネクタ 8 6を 接続する。 このように各コネクタが電気自動車 1 0側に接続され、 互いに通信し合う 制御部 5 0および制御部 1 5 0のそれぞれから駆動信号が出力されて、 各接続部が備 える既述した電磁バルブが開状態となると、 水素供給装置 8 0から燃料夕ンク 2 0内 に水素が供給可能となると共に、 水素供給装置 8 0と電気自動車 1 0との間で冷却水 が流通可能となる。 その際、 制御部 5 0および制御部 1 5 0のそれぞれから駆動信号 を出力されるポンプ 2 9およびポンプ 9 1が駆動されることで、 電気自動車 1 0と水 素供給装置 8 0との間で冷却水が循環する。 この冷却水は、 熱交換部 2 6を通過する 際に、 水素吸蔵合金が水素を吸蔵するのに伴って発熱する燃料タンク 2 0を冷却する ことで昇温し、 水素供給装置 8 0側の熱交換部 9 0を通過することで降温する。 水素 補給の動作の終了を検出する水素充填量モニタ 2 8からの信号を入力すると、 制御部 5 0および制御部 1 5 0は、 ポンプ 2 9および 9 1の駆動を停止すると共に、 各接続 部が備える電磁バルブを閉状態にして、 水素供給装置 8 0から燃料タンク 2 0内への 水素の供給を停止すると共に、 水素供給装置 8 0と電気自動車 1 0との間の冷却水の 循環を停止する。
なお、 本実施例では、 熱交換部 9 0を水素供給装置 8 0に設け、 水素を補給する動 作を行なう際には、 電気自動車 1 0と水素供給装置 8 0との間で冷却水を循環させて 燃料タンク 2 0を冷却することとしたが、 異なる構成としてもよい。 例えば、 燃料夕 ンク 2 0を冷却する冷却水は、 電気自動車 1 0と水素供給装置 8 0との間で循環させ て水素供給装置 8 0で繰り返し降温させる代わりに、 電気自動車から取り出して、 所 定量の熱を有する温水として他の用途に用いることとしても良い。 この場合には、 電 気自動車に対しては、 水素の補給を行なう間、 充分に低温である冷却水を電気自動車 の外部から供給し続ければよい。
( 3 ) 水素の補給の際に行なわれる制御：
次に、 電気自動車 1 0に対して水素の補給を行なう際に実行される制御について説 明する。 図 6は、 電気自動車〗 0に水素の補給を行なおうとする際に実行される燃料 補給時処理ルーチンを表わすフローチャートである。 本ルーチンは、 電気自動車 1 0 への水素の補給の動作に先立って、 既述したフューエルリッド 1 8を開けるために車 両の使用者によってオーブナレバーが操作されたときに、 電気自動車 1 0の制御部 5 0によって実行される。
本ルーチンが実行されると、 まず、 制御部 5 0の C P U 5 2は、 燃料電池 3 0の始 動を指示する所定のスタートスイッチがオン状態となっているかどうかを判断する (ステップ S 2 0 0 ) このスター卜スィツチは、 従来知られるガソリンエンジンを 搭載した自動車におけるイダニシヨンスィッチに対応するスィッチであり、 燃料電池 3 0の始動および停止に関する指示を使用者によって入力するために設けられたもの である。 ステップ S 2 0 0において、 スター卜スィッチがオンである、 すなわち、 燃 料電池 3 0の始動が指示されていると判断したときには、 オーブナレバーが操作され たにもかかわらずフューエルリッド 1 8を開かず、 また、 オーブナレバーを操作した ことによる信号の入力をキャンセルして本ルーチンを終了する （ステップ S 2 3 0 ) 。 なお、 この場合には、 電気自動車 1 0において所定の位置に表示を行なう、 あるいは 警告音や音声を発するなどにより、 スター卜スィッチがオンとなっているためにフユ 一エルリッド 1 8が開かないことを使用者に認識させる構成とすることとが望ましい。 ステップ S 2 0 0において、 スター卜スィッチがオフであると判断したときには、 燃料電池 3 0の出力電圧が 4 0 V以下であるかどうかを判断する （ステップ S 2 1 0 ) 。 既述したように、 燃料電池 3 0には電圧センサ 2 3が設けられているが、 ステ ップ S 2 1 0では、 この電圧センサ 2 3から入力される信号に基づいて、 燃料電池 3 0の出力電圧が 4 0 V以下であるかどうかを判断する。 ステップ S 2 1 0の判断を行 なうときには、 ステップ S 2 0 0においてすでにスター卜スィッチがオフであること、 すなわち、 燃料電池 3 0の運転が停止されていることが判断されているが、 このステ ップ S 2 1 0は、 水素の充填を行なう際の安全性をさらに高めるための工程である。 スタートスイッチをオフにすることで燃料電池 3 0の発電を停止して、 燃料電池 3 0 へのガスの供給を停止したときには、 燃料電池 3 0の出力電圧は、 定常状態の数百ボ ル卜から直ちに出力電圧が略 0となるわけではなく、 燃料電池 3 0内部に残留するガ スが消費されてしまうまでの間、 徐々に出力電圧が低下するという性質を有している。 燃料電池 3 0の出力電圧値が充分に小さい値であるかどうかを確かめることによって、 燃料電池 3 0から非所望の出力がある状態で水素の補給を行なうのを防いでいる。 な お、 ステップ S 2 1 0で判断に用いる値は、 4 0 Vに限るものではなく、 燃料電池 3 0からの出力電圧値が充分に小さくなつたと判断できる値であれば、 任意に設定する ことができる。
ステップ S 2 1 0において、 燃料電池 3 0の出力電圧値が 4 0 V以下であると判断 すると、 既述した所定のリレーを接続することでフユ一エルリッド 1 8を開いて （ス テツプ S 2 2 0 ) 、 本ルーチンを終了する。
ステップ S 2 1 0において、 燃料電池 3 0の出力電圧値が 4 0 Vを越えていると判 断すると、 燃料電池 3 0から放電させることによって出力電圧の低下を図る （ステツ プ S 2 4 0 ) 。 本実施例の電気自動車 1 0では、 燃料電池 3 0に、 図示しない所定の 放電抵抗が接続可能となっており、 ステップ S 2 4 0では、 燃料電池 3 0と上記放電 抵抗とを所定時間のあいだ接続することによって、 燃料電池 3 0内部に残留するガス を消費する発電を積極的に行なわせ、 それによつて燃料電池の出力電圧値を低下させ る。
ステップ S 2 4 0において燃料電池 3 0の放電を行なわせると、 再びステップ S 2 1 0に戻って出力電圧が充分に低下したかどうかを判断し、 出力電圧が 4 0 V以下に 低下するまで、 ステップ S 2 4 0およびステップ S 2〗 0の動作を繰り返す。 燃料電 池の放電によって充分に出力電圧が低下すると、 既述したステップ S 2 2 0に移行し てフューエルリッド 1 8を開き、 本ルーチンを終了する。 なお、 上記説明では、 ステ ップ S 2 4 0において燃料電池の放電を行なう際に、 燃料電池を所定の放電抵抗に接 続したが、 放電用の抵抗を別途用意する代わりに、 電気自動車〗 0に搭載されて電力 を消費する所定の装置に燃料電池を接続し、 燃料電池の放電を行なわせることとして も良い。
なお、 上記燃料補給時処理ルーチンが実行されたときには、 ステップ S 2 0 0にお いてスター卜スィッチがオンでないと判断されると、 オープナーレバーからの信号が 入力されている状態が維持されるが、 この信号は、 フューエルリッド 1 8が次回に閉 じられたときにキャンセルされる。 すなわち、 フューエルリッド 1 8が備える爪部 1 9に係合する係合部 1 7には所定のセンサが設けられており、 フューエルリッド 1 8 が閉じられて爪部〗 9が係合部 1 7に係合し、 これが検知されると、 オープナーレバ 一から入力された信号がキャンセルされる。 したがって、 オープナーレバーから信号 が入力されたか、 あるいはこの信号がキャンセルされたかどうかを判定することで、 フューエルリッド 1 8の開閉状態を知ることができる。
上記図 6に示した燃料補給時処理ルーチンは、 燃料電池の運転中に水素の補給を行 なうのを防止するための動作である。 次に、 水素の補給中に燃料電池を始動させるの を防止するための動作について説明する。 図 7は、 電気自動車 1 0で実行される燃料 電池始動時処理ルーチンを表わすフローチャートである。 本ルーチンは、 燃料電池 3 0を始動するために、 既述したスター卜スィッチが車両の使用者によって操作された ときに、 電気自動車〗 0の制御部 5 0によって実行される。
本ルーチンが実行されると、 制御部 5 0の C P U 5 2は、 フューエルリッド 1 8が 開放されているかどうかを判断する （ステップ S 3 0 0 ) 。 フューエルリッド 1 8が 閉じていると判断したときには、 燃料電池 3 0を始動して （ステップ S 3 1 0 ) 、 本 ルーチンを終了する。 ここで、 燃料電池の始動とは、 燃料タンク 2 0を加熱して水素 吸蔵合金から取り出した水素を燃料ガスとして燃料電池 3 0に供給し始めると共に、 コンプレッサ 6 0を駆動して圧縮空気を酸化ガスとして燃料電池 3 0に供給し始める ことを含む、 燃料電池 3 0の始動に関わる一連の動作の開始を指すものである。
ステップ S 3 0 0において、 フューエルリッド〗 8が開いていると判断したときに は、 燃料電池 3 0の始動を禁止すると共に、 フユ一エルリッド 1 8が開いているため に燃料電池 3 0が始動しないことを使用者に認識可能となるように、 警告ランプを点 灯して警告音を発し、 スター卜スィッチを操作することによって入力された信号をキ ヤンセルして （ステップ S 3 2 0 ) 、 本ルーチンを終了する。 もとより、 上記した使 用者に認識させるための動作は、 使用者が認識可能となる構成であれば、 警告ランプ を点灯したり警告音を発する他、 異なる構成としても良い。
なお、 ステップ S 3 0 0におけるフューエルリッド 1 8の開閉状態に関する判断は、 既述したように、 オーブナレバーを操作することによる信号の入力があるかどうかに よって行なう。 オーブナレバーが操作されて図 6に示した燃料補給時処理ルーチンが 実行されている場合には、 例えば、 ステップ S 2 2 0のフューエルリッド 1 8を開く 動作が行なわれる前であって、 ステップ S 2 4 0における燃料電池 3 0からの放電を 実行中であっても、 フューエルリッド 1 8が開いていると判断される。 以上のように構成された本実施例の電気自動車 1 0および水素供給装置 8 0によれ ば、 才一ブナレバ一を操作しても、 ス夕一卜スィッチがオンのときにはフユ一エルリ ッド 1 8が開かないため、 水素補給が開始されず、 燃料電池 3 0の運転中に水素補給 の動作が行なわれるのを防止することができる。 したがって、 水素補給を行なう際の 安全性を向上させることができる。 特に、 本実施例のように燃料電池を電気自動車な どの移動体に搭載して移動のための駆動エネルギ源とする場合には、 燃料電池の運転 中には電気自動車の移動が行なわれる可能性があるが、 燃料電池の運転中には水素補 給が禁止されることにより、 水素の補給中に電気自動車が移動してしまうおそれがな く、 水素補給時の安全性をさらに高めることができる。
なお、 上記実施例では、 図 6のステップ S 2 0 0において、 燃料電池の始動を指示 するためのスター卜スイツチが才フであることを判断することによって、 水素の補給 中に電気自動車が移動してしまうのを防いでいるが、 本実施例の電気自動車 1 0にお いては、 燃料電池が停止中であっても、 既述した 2次電池から供給される電力を用い て走行するモードを設定することが可能である。 このような場合には、 図 6のステツ プ S 2 0 0において、 燃料電池が運転されていないかどうかだけでなく、 上記した 2 次電池を駆動エネルギ源とする走行モードが選択されない状態であるかどうかの判断 を行なうことにより、 水素補給中に電気自動車が移動してしまうのを防ぐことができ る。 電気自動車が移動中でないか、 および、 移動可能であるかどうかを判断すること ができれば、 他の条件によってステップ S 2 0 0の判断を行なうこととしても良い。 さらに、 本実施例では、 水素の補給を行なおうとオーブナレバーを操作した際に、 スター卜スィッチがオフであって燃料電池の運転停止が指示されている場合であって も、 燃料電池の出力電圧が所定の値を超えるときには、 フューエルリッド 1 8を開く ことなく水素補給の開始を禁止している。 したがって、 燃料電池からの出力電圧が所 定値を越える状態であるときに水素の補給を行なつてしまうことがなく、 水素補給の 動作の安全性を確保することができる。 また、 本実施例の電気自動車によれば、 燃料電池を始動させようとスタートスイツ チをオンにしたときに、 フューエルリッド 1 8が開いている場合には、 燃料電池の始 動が禁止されるため、 水素の補給中に燃料電池を始動してしまうのを防止することが でき、 水素補給の動作の安全性を確保することができる。 なお、 フューエルリッド 1 8が開いているときには、 燃料電池の始動を禁止するだけでなく、 既述した 2次電池 を駆動エネルギ源として用いる走行を含めて、 車両の移動を禁止する構成とすること により、 水素補給時の安全性をさらに高めることができる。
なお、 既述した実施例の燃料電池始動時処理ルーチンのステップ S 3 0 0では、 水 素の補給を行なっているかどうかの判断は、 フューエルリッド 1 8が開いているかど うかに基づいて行なったが、 異なる条件に基づいて判断することとしても良い。 例え ば、 電気自動車側の制御部 5 0と水素供給装置 8 0側の制御部 1 5 0とが通信可能に 接続されているかどうかに基づいて判断することとしてもよいし、 水素補給の開始を 指示する所定の信号 （水素供給装置 8 0から水素を送り出す動作や冷却水を循環させ る動作を開始するために、 使用者が操作する所定のスィッチからの指示信号） が入力 されているかどうかに基づいて判断することとしても良い。 本実施例のように、 フユ —エルリッド 1 8の開閉状態に基づいて判断する場合には、 水素供給装置 8 0と電気 自動車 1 0との間で水素の流路の接続が行なわれる前に、 水素の補給を行なっている かどうかを判断することができるので、 より安全性を高めることができる。
既述した実施例では、 一旦オーブナレバーを操作して燃料補給時処理ルーチンが実 行されると、 オープナーレバーの操作時には燃料電池の出力電圧が所定値以上であつ てフユ一エルリッド 1 8が開かない場合にも、 放電の動作を繰り返して出力電圧を低 下させることにより、 最終的にはフューエルリッド 1 8が開く構成となっているが、 異なる構成とすることもできる。 例えば、 オーブナレバーが操作されたときに燃料電 池の出力電圧が所定値 （上記実施例では 4 0 V ) を越える場合には、 燃料電池を放電 抵抗と接続すると共に、 オーブナレバーを操作することによる入力信号をリセッ卜す る動作のみを行なって、 上記ルーチンを終了することとし、 フユ一エルリッド 1 8を 開くためには再びオーブナレバーを操作することを要する構成としても良い。 このよ うな場合には、 燃料電池の出力電圧が高いためにフューエルリッド 1 8の開放を禁止 していることを、 使用者に認識可能となるように、 所定の場所に表示を行なったり警 報を発したりすることが望ましい。 なお、 このような場合には、 放電の動作に伴って、 オーブナレバーを操作することによる入力信号がリセッ卜されるため、 再び才一ブナ レバーを操作する前にスター卜スィッチをオンにして、 図 7の燃料電池始動時処理ル 一チンを実行させると、 ステップ S 3 0 0では、 フューエルリッド 1 8は開いていな いと判断されることになる。
また、 既述した実施例の燃料補給時処理ルーチンでは、 燃料電池が運転中であると 判断したときには、 オープナーレバーを操作してもフューエルリッド 1 8を開かない ことにより、 水素補給の開始を禁止したが、 異なる構成とすることもできる。 例えば、 オープナーレバ一の操作によってフューエルリッド 1 8が開いてコネクタをコネクタ 受け部に接続した際にも、 スター卜スィッチがオン状態である場合 （燃料電池が運転 中の場合） には、 既述した各接続部が備える電磁バルブが開かない構成とすることに より、 水素補給の開始を禁止することとしてもよい。
なお、 既述した実施例の燃料補給時処理ルーチンでは、 スタートスィッチがオフ状 態であっても、 燃料電池の出力電圧が所定値以下に低下するまではフューエルリッド 1 8を開かない構成としたが、 燃料電池の出力電圧値が所定値を越えるときに水素補 給の開始を禁止する動作として、 異なる構成をとることもできる。 例えば、 才一ブナ 一レバ一を操作したときには、 スター卜スィッチがオフであればフユ一ェゾレリッド 1 8を開いてコネクタの接続を可能とし、 コネクタとコネクタ受け部とが接続されて水 素補給の開始のための所定の指示が入力されても、 燃料電池の出力電圧が所定値以下 になるまでは制御部 5 0および制御部 1 5 0に待機させて、 燃料電池の出力電圧が所 定値以下に低下した後に電磁バルブの開放やポンプの駆動を行なわせ、 水素の補給を 開始する構成とすることができる。 このような構成とすれば、 水素補給時の動作の操 作性を向上させることができる。 すなわち、 水素補給を行なおうとする使用者は、 燃 料電池の放電電圧が所定値を越える場合に、 燃料電池の放電が終了してフューエルリ ッド 1 8が開ける状態になるまで待機する必要がなく、 水素供給装置 8 0と電気自動 車 1 0との間を上記コネクタおよびコネクタ受け部を介して接続し、 水素補給の開始 のための所定の指示を入力して、 水素補給の開始に関わる動作を終えてしまうことが 可能となる。 このような場合には、 コネクタを接続してから実際に水素の補給が開始 されるまでの間 （燃料電池の出力電圧が所定値以下に低下するまでの間） は、 電気自 動車 1 0あるいは水素供給装置 8 0の少なくともいずれかにおいて、 電圧を降下させ るために待機中であることを認識可能となるように、 所定の場所に表示を行なったり 警報を発したリすることとすればよい。
また、 図 7の燃料電池始動時処理ルーチンでは、 ステップ S 3 0 0においてフュー エルリッド 1 8が開いていると判断した場合には、 燃料電池の始動を禁止してスター 卜スィッチの操作がキャンセルされる構成としたが、 異なる構成としても良い。 例え ば、 ステップ S 3 2 0において燃料電池の始動を禁止すると共に警告ランプの点灯や 警告音を発する動作を行なった後は、 このルーチンを終了することなくステップ S 3 0 0に戻ることとし、 水素充填の動作を終えてフューエルリッド 1 8が閉じられると、 ステップ S 3 1 0に移行して燃料電池を始動する構成としても良い。
既述した実施例の電気自動車 1 0および水素供給装置 8 0の構成は、 種々の変形が 可能である。 例えば、 上記実施例では、 水素供給装置 8 0は、 水素を電気自動車 1 0 に供給すると共に、 電気自動車 1 0との間で冷却水の循環を行なうこととしたが、 冷 却水は水素供給装置 8 0とは異なる装置から循環させることとし、 水素供給のための 装置と、 冷却水を供給するための装置とは別体としても良い。 また、 水素補給時に燃 料タンク 2 0を冷却するための冷却装置 （上記実施例では、 水素供給装置 8 0側に設 けた熱交換部 9 0に相当） は、 電気自動車〗 0側に搭載する構成も可能である。 また、 上記実施例では、 単一の蓋体であるフューエルリッド〗 8によって開閉されるコネク 夕受け部 4 0に、 第 1コネクタ 8 6および第 2コネクタ 8 8を接続して水素および冷 却水を電気自動車 1 0に供給することとしたが、 水素を供給するコネクタおよび冷却 水を供給するコネクタは、 それぞれ、 離れた場所に設けた異なるコネクタ受け部に接 続することとしても良い。 あるいは、 単一のコネクタを電気自動車 1 0に接続するこ とで、 水素と冷却水との両方の流路を、 電気自動車 1 0と水素供給装置 8 0との間で 接続する構成としても良い。 また、 水素供給装置 8 0から電気自動車 1 0へ水素を供 給する流路を開閉するために水素流路接続部 9 6に設けた電磁バルブは、 異なる位置 に設けることが可能であり、 水素ガス導入路 9 7の任意の位置に設けることができる。 また、 燃料タンク 2 0は、 水素吸蔵合金に吸蔵させる以外の方法によって水素を蓄え る構成としても良い。
( 4 ) 電気自動車のその他の構成：
既述した実施例の電気自動車 1 0は、 水素吸蔵合金を有する燃料タンク 2 0を備え、 水素吸蔵合金に水素を吸蔵させることによつて水素を蓄える構成としたが、 異なる燃 料を搭載する電気自動車においても、 本発明を適用することが可能である。 電気自動 車が備える燃料タンクには、 水素に代えて炭化水素あるいは炭化水素化合物からなる 燃料を蓄えることとし、 このような燃料 （原燃料） を改質して水素を生成するための 装置を電気自動車にさらに搭載することとしても良い。 水素を精製する原燃料となる 炭化水素あるいは炭化水素化合物としては、 天然ガス (メタン) などの気体燃料や、 アルコールやガソリンといった液体燃料など、 種々のものを用いることができる。 こ れらの原燃料から水素を生成するための装置としては、 貴金属系の触媒を備え、 水蒸 気改質反応や部分酸化反応を促進して上記燃料から水素リッチガスを生成するための 改質器や、 生成した水素リツチガス中の一酸化炭素濃度を低減するための一酸化炭素 選択酸化触媒を備える一酸化炭素低減装置など、 周知の装置を用いることができる。 このような場合にも、 電気自動車が備える燃料タンクに上記原燃料を補給する際に 本発明を適用し、 既述した実施例と同様の動作を行ない、 原燃料の補給時に燃料電池 の運転を開始するのを禁止したリ、 燃料電池の運転中に原燃料の補給の開始を禁止す ることによって、 原燃料を補給する際の安全性を高めることができる。
なお、 上記実施例では、 本発明を車両へ適用する構成を例示したが、 車両の他、 船 舶、 航空機、 飛翔体など、 燃料電池からの出力を利用して移動する種々の移動体に適 用することができる。
以上本発明の実施例について説明したが、 本発明はこうした実施例に何等限定され るものではなく、 本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる様態で実施し得 ることは勿論である。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明にかかる燃料電池用燃料補給システムは、 燃料電池を備えた 車両を始めとする種々の移動体に、 燃料電池用の燃料を補給する際に用いるのに適し ている。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 燃料電池に供給する燃料、 あるいは、 燃料電池に供給する燃料を生成する原燃 料を補給する燃料電池用燃料補給システムであって、
前記燃料電池と、
前記燃料あるいは前記原燃料を貯蔵する貯蔵手段と、
前記貯蔵手段に前記燃料あるいは前記原燃料を補給する際には、 前記貯蔵手段に接 続することによつて前記補給を行なう補給手段と、
前記燃料電池が発電を行なう状態であるかどうかを判定する燃料電池稼働状態判定 手段と、
前記燃料電池稼働状態判定手段が、 前記燃料電池が発電を行なう状態であると判定 したときには、 前記補給手段から前記貯蔵手段への前記燃料あるいは前記原燃料の補 給の開始を禁止する補給禁止手段と、
を備える燃料電池用燃料補給システム。
2 . 請求の範囲第 1項記載の燃料電池用燃料補給システムであって、
前記燃料電池の運転開始に関する指示、 および、 前記燃料電池の運転停止に関する 指示を入力する入力手段をさらに備え、
前記燃料電池稼働状態判定手段は、 前記入力手段を介して前記燃料電池の運転開始 が指示されており、 その後、 前記入力手段を介して前記燃料電池の運転停止が指示さ れていないときに、 前記燃料電池が発電を行なう状態であると判定する
燃料電池用燃料補給システム。
3 . 請求の範囲第 1項または第 2項記載の燃料電池用燃料補給システムであって、 前記燃料電池における出力電圧を検出する電圧検出手段をさらに備え、
前記補給禁止手段は、 前記燃料電池稼働状態判定手段が、 前記燃料電池が発電を行 なう状態でないと判定したときにも、 前記電圧手段が検出する前記出力電圧が、 所定 の値以上であるときには、 前記燃料あるいは前記原燃料の補給の開始を禁止すること を特徴とする
燃料電池用燃料補給システム。
4 . 燃料電池に供給する燃料、 あるいは、 燃料電池に供給する燃料を生成する原燃 料を補給する燃料電池用燃料補給システムであって、
前記燃料電池と、
前記燃料あるレ、は前記原燃料を貯蔵する貯蔵手段と、
前記貯蔵手段に前記燃料あるいは前記原燃料を補給する際には、 前記貯蔵手段に接 続することによつて前記補給を行なう補給手段と、
前記補給手段から前記貯蔵手段に対して前記燃料あるいは前記原燃料が補給されて いるかどうかを判定する燃料補給状態判定手段と、
前記燃料補給状態判定手段が、 前記燃料あるいは前記原燃料が補給されていると判 定したときには、 前記燃料電池における発電の開始を禁止する発電禁止手段と を備える燃料電池用燃料補給システム。
5 . 前記貯蔵手段は、 前記燃料電池に供給する燃料である水素を貯蔵し、 該水素を 貯蔵するための水素吸蔵合金を備える
請求の範囲第 1項ないし第 4項のいずれかに記載の燃料電池用燃料補給システム。
6 . 前記燃料電池および前記貯蔵手段は、 移動のための駆動エネルギとして前記燃 料電池が発生する電気工ネルギを用いる移動体に搭載されることを特徴とする
請求の範囲第 1項ないし第 5項のいずれかに記載の燃料電池用燃料補給システム。
7 . 燃料電池を搭載し、 前記燃料電池が発生する電気工ネルギを、 移動のための駆 動エネルギ源として用いる移動体であって、
前記燃料電池に供給する燃料、 あるいは、 前記燃料電池に供給する燃料を生成する 原燃料を貯蔵する貯蔵手段と、
前記燃料電池が発電を行なう状態であるかどうかを判定する燃料電池稼働状態判定 手段と、
前記燃料電池稼働状態判定手段が、 前記燃料電池が発電を行なう状態であると判定 したときには、 前記燃料あるいは前記原燃料を補給するために前記移動体の外部に設 けた所定の補給装置から、 前記貯蔵手段への、 前記燃料あるいは前記原燃料の補給の 開始を禁止する補給禁止手段と
を備える移動体。
8 . 請求の範囲第 7項記載の移動体であつて、
前記燃料電池の運転開始に関する指示、 および、 前記燃料電池の運転停止に関する 指示を入力する入力手段をさらに備え、
前記燃料電池稼働状態判定手段は、 前記入力手段を介して前記燃料電池の運転開始 が指示されており、 その後、 前記入力手段を介して前記燃料電池の運転停止が指示さ れていないときに、 前記燃料電池が発電を行なう状態であると判定する
移動体。
9 . 請求の範囲第 7項または第 8項記載の移動体であって、
前記燃料電池における出力電圧を検出する電圧検出手段をさらに備え、
前記補給禁止手段は、 前記燃料電池稼働状態判定手段が、 前記燃料電池が発電を行 なう状態でないと判定したときにも、 前記電圧手段が検出する前記出力電圧が、 所定 の値以上であるときには、 前記燃料あるいは前記原燃料の補給の開始を禁止すること を特徴とする
移動体。
1 0 . 請求の範囲第 7項ないし第 9項のいずれかに記載の移動体であって、
前記移動体の移動のための駆動エネルギを発生し、 前記燃料電池とは異なる他のェ ネルギ源と、
前記他のエネルギ源の駆動が禁止されているかどうかを判定する駆動禁止判定手段 と をさらに備え、
前記補給禁止手段は、 前記燃料電池稼働状態判定手段が、 前記燃料電池が発電を行 なう状態であると判定したときに加えて、 前記駆動禁止判定手段が、 前記他のエネル ギ源の駆動が禁止されていないと判定したときには、 前記貯蔵手段への前記燃料ある いは前記原燃料の補給の開始を禁止する
移動体。
1 1 . 燃料電池を搭載し、 前記燃料電池が発生する電気工ネルギを、 移動のための 駆動エネルギ源として用いる移動体であって、
前記燃料電池に供給する燃料、 あるいは、 前記燃料電池に供給する燃料を生成する 原燃料を貯蔵する貯蔵手段と、
前記燃料あるいは前記原燃料を補給するために前記移動体の外部に設けた所定の補 給装置から、 前記貯蔵手段に対して、 前記燃料あるいは前記原燃料の補給が行なわれ ているかどうかを判定する燃料補給状態判定手段と、
前記燃料補給状態判定手段が、 前記燃料ある 、は前記原燃料の補給が行なわれて L、 ると判定したときには、 前記燃料電池における発電の開始を禁止する発電禁止手段と を備える移動体。
1 2 . 前記燃料補給状態判定手段が、 前記燃料あるいは前記原燃料の補給が行なわ れていると判定したときには、 前記移動体の移動を禁止する移動禁止手段をさらに備 える
請求の範囲第 1 1項記載の移動体。
1 3 . 前記貯蔵手段は、 前記燃料電池に供給する燃料である水素を貯蔵し、 該水素 を貯蔵するための水素吸蔵合金を備える
請求の範囲第 7項ないし第 1 2項のいずれかに記載の移動体。
1 4 . 燃料電池に供給する燃料、 あるいは、 燃料電池に供給する燃料を生成する原 燃料を補給する動作を制御する燃料補給制御方法であつて、 (a) 前記燃料電池が発電を行なう状態であるかどうかを判定する工程と、
(b) 前記 （a) 工程において、 前記燃料電池が発電を行なう状態であると判定した ときには、 前記燃料電池と共に設けられ、 前記燃料あるいは前記原燃料を貯蔵する貯 蔵手段に対して、 前記燃料あるいは前記原燃料の補給の開始を禁止する工程と を備える燃料補給制御方法。
1 5. 燃料電池の運転制御方法であって、
(a) 前記燃料電池と共に設けられ、 前記燃料電池に供給する燃料、 あるいは、 前記 燃料電池に供給する燃料を生成する原燃料を貯蔵する貯蔵手段に対して、 前記燃料あ る Lヽは前記原燃料が補給されているかどうかを判定する工程と、
(b) 前記 （a) 工程において、 前記燃料あるいは前記原燃料が補給されていると判 定したときには、 前記燃料電池における発電の開始を禁止する工程と
を備える運転制御方法。
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